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质谱中出现分子量

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  • 焊缝中出现裂纹,原来还可以是这个原因!
    一个生产部件和组件的制造商向一个供应商订购了一批SS304不锈钢管材。制造商要对1800件管材进行切割和机械加工,然后再通过焊接方式将这些管材制造成更大的子装配件。不久,管理人员在无损检测(NDT)过程中发现了焊缝中有裂纹。接下来,立即叫停所有的生产过程,以对生产质量进行控制,直到查出问题的原因。调查的内容包括根据他们的标准操作程序(SOP)核查焊接保护气体、焊丝和焊接机的设置情况。但是,接着对焊缝的检测仍然表明存在着裂纹。质量控制经理建议对原始管材的材料证书进行核查。不出所有人所料,证书上清楚地表明这些管材就是他们所订购的SS304不锈钢管材。他们还在系统内部进行了其它方面的核查,但是一直没有找到问题的原因。 质量控制经理一筹莫展。还有什么情况他们没有核查?结果发现,他们实际上一直没有核实所接收的管材是否是SS304不锈钢管材。如果在接收这批管材时使用手持式X射线荧光(XRF)技术对货物进行核查,他们就会发现所收到的货物实际上是SS303不锈钢,这个牌号的不锈钢与SS304不锈钢的不同之处是多了硫元素,因而更容易进行机械加工处理,但是在焊接过程中却非常容易出现高温裂纹。如果在收到管材时对管材进行核查,以确保管材与材料证书所述的情况相符,则可以避免出现这种问题。而现在,制造商不仅被迫花费了很多宝贵的时间寻找问题的原因,而且还留下了一些已经开始制造,但是却无法使用的产品。不过,最终制造商还是很幸运,因为他们在出货之前发现了这个问题。如果他们所制造的部件在使用中出现了故障,则问题可能会变得更为严重。 如果这个制造商采用了整体验证计划对来料进行核查,则几乎可以消除加工错误材料的风险。那么,我们为什么会在制造过程中发现使用了错误的材料呢?这是因为每次材料运输时,无论是在工厂、库存商的仓库或服务中心,还是在制造商的仓库,或者在任何制造过程中,都会出现混料的风险。不正确的材料证书、不正确的标记,以及较差的追溯性都会导致材料出现混淆。 要想改变这种不良状况,在每个阶段对材料进行验证至关重要。手持式XRF分析仪就是一种广受欢迎的验证工具。我们的Vanta分析仪有助于制造商在制造过程的每个阶段,验证将要使用的材料是否是希望使用的材料。Vanta分析仪具有检测迅速、坚固耐用的特性,不仅可以在几秒钟之内提供准确的合金识别信息,而且可以在工业环境中持续正常地工作。借助选配的无线连通功能,用户还可以将分析仪连接到奥林巴斯科学云系统,从而可以轻松地将分析仪集成到任何智能制造设施中。奥林巴斯手持式X射线荧光分析仪可对包括镁和铀在内的很多元素进行快速无损分析,可检测出的含量从百万分率到100%。分析仪在检测速度、检出限及可检元素的范围方面具有优质性能。这款分析仪的外壳符合工业设计标准,极为坚固耐用,可以在恶劣的环境中正常工作。新型Vanta系列仪器性能改进:坚固耐用,高效多产仪器配备SD存储卡可使用WI-FI,蓝牙(Bluetooth)适配器进行数据传输可使用USB闪存盘进行方便快速的数据传输Axon技术提高分析结果的精准性IP 55/54—防尘防水坠落测试(MIL-STD-810G)探测器快门闸保护及聚酰亚胺网眼保护
  • 赛默飞:DMT+Orbitrap质谱 实现超大分子量的蛋白直接检测
    质谱仪器作为一种质量检测仪器,被应用到各个学科领域中,尤其是在化学化工、环境能源、医药、生命及材料科学等领域发挥着重要作用。在常规质谱分析中,被分析物质首先被离子化,随后各种离子被引入真空中的质量分析器,在分析器中的电场或磁场作用下,离子的运动特性随其质荷比不同而产生差异,因而造成时空上的分离,并由检测器依次检测出来。而在这种原理下,质谱仪测量的是离子的质荷比(m/z),而不是质量本身。利用质谱仪器对样品的分析过程中,样品的雾化过程十分关键。目前,常用的电喷雾技术原理是由John Fenn提出的电喷雾电离(ESI)技术,这一理论也获得了2002年的诺贝尔化学奖。通常对蛋白质这种大分子来说,ESI质谱中都会呈现多种价态的谱峰群,群落中的每一组为某个电荷态该蛋白质的各个同位素峰、盐峰以及加合物峰等。由于电荷态z通常是连续的整数分布(例如z = 11,12....21,22...),人们可以通过计算不同电荷数对应的群落m/z的间隔来推算各组的电荷数z,进而求出实际的质量m的分布,也可以使用软件进行解卷积得到m分布。这种分析手段对于分析分子量较小(分子量在5万以下)、简单纯净的蛋白样品还是很有效的。然而,在实际应用中对天然蛋白和病毒颗粒的分析却不那么简单。随着分子量上升,分子结构越来越复杂,各种翻译后修饰使被测蛋白的分子量出现差异化,很宽的质量分布(可达上千Da)使得不同价态的峰群连接在一起。如图1所示,这种缺少电荷状态以及同位素峰的“死亡驼峰”,我们很难通过解卷积的形式进行分析。并且,对于很多糖蛋白,分子量超过3、4万就出现峰群交叠,无法用解卷积软件来获得分子量的分布信息。因此,对于大生物分子的质谱分析,仅靠提高仪器的分辨率是无济于事的。在这种情况下,电荷检测质谱(CDMS)技术便成为了我们的“救命稻草”。电荷检测质谱(CDMS)通过同时测量单个离子的质荷比和电荷数,进而计算获得离子质量m。因此,相较于其他类型质谱,CDMS技术的关键是如何准确地测量单个离子的电荷。目前,电荷检测质谱技术还没有现成的商品化仪器,只有能够自己开发质谱仪器硬件,或自己改编FTMS软件的专家才能进行这样的实验。而在今年的ASMS会议上,赛默飞公司重磅推出了直接分析质谱技术(DMT),并将其结合在了Orbitrap上,这使得超大分子量的复杂蛋白的直接质谱检测成为了可能。直接分析质谱技术其原理是:在Orbitrap中检测来自离子沿中心电极的中心轴旋转的轴向频率,进而确定离子的m/z信息;与此同时,来自外电极上的感应电荷振幅也会被检测,从而确定离子的电荷z的信息。直接分析质谱技术模式为 Orbitrap 质量分析仪增加了电荷检测功能,能够同时测量数百个单个离子的质荷比 (m/z) 和电荷数 (z)。这使得 Orbitrap 质量分析仪可以直接计算分析物的质量,而不需要根据 m/z 去卷积。根据 m/z 去卷积的方法依赖于测量结果中已分辨的电荷状态和/或同位素分辨的信号。直接分析质谱技术模式提高了分辨率,并且扩展了动态范围,提高了可获得的质量测量结果的上限,同时由于单个离子测量的灵敏度较高,可以从浓度明显较低的样品中采集到更有价值的数据。
  • 色谱图出现双峰了?别慌,给我三分钟帮你解决!
    各位小伙伴在做实验过程中通常会遇到各种奇奇怪怪的问题,其中色谱峰出现双峰可以说是经常会遇见的一类问题。遇见双峰了该怎么去解决呢,这里听小编慢慢道来。HPLC分析中,在色谱柱正常,样品灵敏度足够,分析方法合适,色谱峰在出峰时间较短的条件下(不包括梯度),峰型应对称而尖锐。但是,在对样品了解程度不够,方法不妥,样品处理方法及进样方式不合理下,会出现各种意想不到的问题,而对色谱峰难以作出合理的解释,尤其对于新手更是如此。色谱双峰指的是一种物质,但在色谱图中出现双峰,这种情况分为四种原因。 1.色谱柱堵塞或污染 如果你分析样品时发现每个色谱峰都出现双峰(出峰越快,出现双峰的可能性越少),尤其采用单一纯物质时,可以判定色谱柱出问题(柱头受损或柱头固定相变脏或流失)。如果进样量少,原来色谱柱正常,色谱峰的形状多为一大峰带一小峰,不一定拖尾,这一般应是柱头端堵塞,将色谱柱反接冲洗维护,一般情况下可以解决。如果峰拖尾,双峰强弱相差不大,柱头填料受污染或键合相流失可能性更大,这时可以对色谱柱维修处理或者使用新的色谱柱,维修建议交由厂家处理。 2.溶剂极性及进样量不合适许多小伙伴对此可能不以为然,一般的书籍和文献都不会提到这方面的内容,而这确是双峰产生的一个很重要的原因。目前HPLC分析多为反相色谱,流动相多为甲醇、乙腈、水,以及各种添加剂以改善分离性能。样品一般用与流动相相溶的溶剂溶解,溶解方法是用流动相溶解,但是很多情况是不一致的。当用极性强度大的试剂做溶剂时,如纯甲醇、纯乙腈,纯乙醇,而分析体系中以水为主,样品进样量大,如20ul,单一的纯物质出双峰,第二峰比第yi峰小(每次都不太一样),且拖尾,保留时间会提前(相对进样量少而言),将进样量减少一半以上,峰型将变为正常。这是样品的溶剂与流动相极性相差太大,而流动相来不及将其稀释达到平衡造成的。 另一个原因是,进样量不一定大,但浓度很大,色谱图上的双峰紧靠在一起,基本上齐高,不拖尾(如果出峰很快,也可能是色谱柱问题)。将样品稀释再进样就可以了,这是由于进样量过大,色谱柱过载造成的。 3.样品的特性和PH值不了解有些样品由于其化学结构的特点,存在互变异构现象,而这种互变异构体无法分开,而是以一个动态平衡存在。在色谱分析时,在一个特定的条件下,一种物质将出现双峰,甚至三峰。这时一般双峰靠的很近,基本齐高,不拖尾,条件稍一变化,尤其改变pH,双峰现象将消失。 pH对峰形的影响在缓冲液流动相平衡过程中非常明显,当连续进样时,受pH的连续变化影响会经常遇到这种双峰的情况。另外,在样品分析时,流动相的pH尽量远离被分析物的等电点,否则也容易引起双峰的产生。在用离子对试剂分析时,选择不好条件也会容易引起双峰的产生。 4.仪器参数设置不合理参比波长设置错误,例如设置分析波长254nm,参比波长400nm,这个对于大多数化合物可能没影响。但是如果被测化合物,在400nm处也有强的紫外吸收,比254nm更高。这样其出峰时,由于背景的抵扣作用,本来一个峰会变成对称的二个峰,而且如果将二峰之间的峰谷反转180度,恰好是一个完整的峰。这时要将参比波长设置更大,或者取消。 以上就是小编给各位小伙伴整理的出现双峰的原因和对应解决方案,高效液相色谱是一套非常精密的分析系统,一旦出现异常峰形需要认真排查原因,找到合适解决方案。各位小伙伴若还有任何疑问,欢迎咨询我们的当地销售或经销商。
  • WOW ,厉害了,《档案》节目中出现了东西分析的身影!
    上周6月5日晚北京卫视播出的《档案》——《戴伟,我与中国发生了化学反应》节目里,我们了解了戴伟这位伟大的英国化学家与中国二十几年的不解之缘,揭秘了他来华的前后故事。戴伟(David G.Evans)英籍无机化学专家,英国皇家化学会会士,北京化工大学特聘教授,中国国家五大科技奖之一获得者,那么,是什么让他远渡重洋,扎根中国?戴伟(David G.Evans)1996年,戴伟来到北京化工大学段雪院士的实验室参与项目研究。他深入农村参观、交流,他想为中国的建设贡献自己的力量,看到农村大棚薄膜存在保温的问题,他投入到农业大棚塑料膜添加剂课题,当时实验室仅有一台东西分析GC-4000A气相色谱仪 等分析设备,固定资产不足1w,就这样,诺大一个项目,2001年项目投入生产,在解决大棚保温的同时,还减少了用煤产量,同时实现环保。他们的实验室逐渐壮大,随着西部大开发战略的实施,戴伟又参与到内蒙古高速公路保护沥青添加剂研究中,就这样,戴伟不知不觉投入到中国高速发展的洪流之中。。。,他为中国的化学事业做出了杰出的贡献。用戴伟自己的话说,英国就像一杯葡萄酒,变化非常少;而中国,变化很大,一切皆有可能。中国人的热情、好学、淳朴及中国人埋藏的巨大能量,让他抛家舍业、义无返顾来到中国,他相信中国一定会有金灿灿的未来。GC-4000A气相色谱仪(1996年段雪院士实验室)如今,东西分析发展了30年,气相色谱仪器整体设计、性能指标有了长足了进步。GC-4000A系列气相色谱仪五种检测器任选:TCD\FID\FPD\NPD\ECD;大体积柱箱,可同时安装三根色谱柱;可同时安装任意三种检测器,且有三个独立电路系统,三个信号输出端;灵活的填充柱和毛细管柱系统,可接不同口径的毛细管柱;稳定的温度控制系统,10阶程序升温,进样器、各检测器均可独立控温,并具有超温保护功能;自动后开门控制,加快降温速率;稳压、多气路系统:单、双、三气路(可任选),三路压力 、流量数字化显示;反吹、预切割装置、甲烷转化炉、裂解炉装置。另外,东西分析近年推出全新的GC-4100系列气相色谱仪,多项技术在gc-4000a 的基础上显著提高,整机实现工作站控制,造就全新的气相色谱控制系统。GC-4100系列气相色谱仪气体采用EPC(根据用户需求可扩展)控制;设计全新的控温程序和柱箱结构,实现高精度温度稳定性,控温精度可达±0.03℃。大幅度提高检测器性能,实现检测器更广的适用性。新设计微池电子俘获检测器ecd,检测限3.0×10-14g/ml(异辛烷中γ-666),最佳可达1.0×10-14g/ml以下;TCD灵敏度10000mv?ml/mg(甲苯中苯);实现仪器参数全设置,实现与色谱仪参数实时通讯,增加基线背景扣除功能,扣除背景后自动积分更加准确。未来,中国的发展东西分析依然责无旁贷在未来的漫长岁月中,东西分析将会和现在一样,继续为每一位科研工作者提供优质的服务,用科学的力量为中国的发展添砖加瓦。今年,东西分析已走过整整三十个年头。三十年磨炼,一路风行勤不止;万千里迈开,百强志象毅能成。东西分析借助成立30年之际,为回馈新老客户,鼓舞士气,凝聚力量,特举办以下三十周年庆活动:1. 献给最值得感恩的人 ——东西分析三十周年庆,微店促销活动2. 感谢一路有你 ——东西分析三十周年庆,倾情献礼经销商3. 大客户专享活动4. 致敬优秀的一线实验员 ——东西分析三十周年庆,评选最美“勤勉敬业”实验员5. 十年之约 ——东西分析老用户征文活动仍在继续进行中6. 聆听用户的心声,东西分析是认真的 ——东西分析三十周年庆,寻找最信赖的有缘人7. 举办东西分析原吸节关于我们北京东西分析仪器有限公司,拥有三十年的分析仪器研发、制造、服务的历史,系北京市高新技术企业,分析仪器制造行业国际化企业。在行业内率先通过iso9001国际质量体系认证,iso14001环境管理体系认证,多个产品取得欧盟ce认证,系中华预防医学会卫检专用委员会产品信得过单位。“完美分析,辉映东西”。公司以科研技术实力为后盾,以质量管理为保证,以完善的售后服务为支撑,为用户提供高品质的分析仪器产品。
  • 盘点 | 哪些2021上市药物的申报资料中出现了Octet?
    药物开发从筛选到质量表征再到临床试验需要经历漫长的过程。专为实时分析和高通量性能而设计的Octet® 分子互作分析系统大大缩短了研发时间,通过更加定量化的动力学测试实现对药物的精准表征,从而简化候选药物的筛选,为下游开发的成功提供了保障。欧洲药品管理局(EMA)的药物评估报告(Assessment Report)包含了已被批准上市的药物的质量研究、药理、药代动力学、毒理等非临床研究,以及临床研究资料,并且可以免费下载。从这些资料发现,不少2021年上市药物的药理学评估中用到了Octet® 的BLI技术!➤ BNT162b2/Comirnaty[1][2]辉瑞(Pfizer)和BioNTech公司共同研发的第一款全球大规模使用的mRNA新冠疫苗,也是2021年销售额非常大的药物。该疫苗编码S蛋白,其中986/987位氨基酸残基突变成了脯氨酸,与野生型S蛋白相比,阻止了其膜融合,维持了融合前构象。用Octet® 检测发现该疫苗的表达产物保持了与受体ACE2以及一种RBD中和抗体的亲和力。用SA传感器固化avitag的ACE2-PD,用proG传感器固化抗体,与不同浓度的P2 S(疫苗表达产物)检测亲和力,两者的亲和力在nM级别➤ Nuvaxovid /NVX-CoV2373疫苗[3][4]NVX-CoV2373是Novavax公司研发的一种纳米颗粒新冠疫苗,由三聚体的全长的SARS-CoV-2棘突糖蛋白和Matrix-M1佐剂组成。是欧盟推荐的第五种预防 COVID-19 的疫苗,在2021年底审批上市。S1/S2亚基剪切位点682-RRAR-685突变到682-QQAQ-685,以及986/987位氨基酸残基突变成了脯氨酸。Octet® 发现其与ACE2结合活性(亲和力)很高。用NTA传感器固化ACE2,与不同浓度的野生型S蛋白以及疫苗NVX-CoV2373结合,都可以显示出比较强的结合。➤ Livogiva[5]特立帕肽(teriparatide)是一种治疗骨质疏松的激素多肽,Livogiva是Theramex(梯瓦制药子公司)研发的特立帕肽的类似药。BLI技术与Octet® 测试结果显示,生物活性部分的相似性研究(与PTH受体亲和力),Livogiva与teriparatide无明显差异。小分子药物Octet® 也行!➤ Jemperli/dostarlimab[6]Jemperli由葛兰素史克(GSK)公司开发的抗PD-1抗体,能够治疗接受了含铂化疗后的疾病进展,且其携带错配修复缺陷(dMMR)DNA可修复异常的复发或晚期子宫内膜癌患者。是第一个被批准用于治疗子宫内膜癌的PD-1疗法。Octet® 被用于检测CD64与抗体的亲和力。药物评估资料中显示,使用的是Octet® Red 96,与CD64平均亲和力在16.42 nM,2倍SD范围在12.31-20.52 nM之间。CV仅为10%左右(n=3)。说明Octet® 重复性良好➤ Xevudy /Sotrovimab [7][8]与大多数上市的中和抗体药物来自于新冠病人不同,Sotrovimab是来自于19年前的SARS病人!对一例2003年感染SARS-CoV-1的康复患者的记忆B细胞进行鉴定,发现了几株可以同时识别新型冠状病毒(SARS-CoV-2)和SARS-CoV-1的抗体,其中一株为S309,它就是Sotrovimab的前身,具有理想的病毒中和活性(IC50可以达到0.79 ng/mL!),而且Sotrovimab对Omicron有很好的中和效果。Octet® 还发现Sotrovimab对各种形式的S蛋白亲和力都很高。用Octet® Red 96发现S309与两种新冠病毒的S蛋白的亲和力都很高。用ProteinA传感器固化S309与S蛋白互作➤ Oyavas [9]Oyavas是贝伐单抗的类似药,在2021年初被EMA审批上市,用于治疗结肠癌或直肠癌、乳腺癌、非小细胞肺癌(NSCLC)、肾细胞癌(RCC)、上皮性卵巢癌、输卵管或原发性腹膜癌和子宫颈癌。使用Octet® 比对Oyavas和其类似药的结合活性,发现其与VEGF B, C和D都不结合;与巨噬细胞甘露糖受体的亲和力与对照药物类似。➤ regdanivimab(CT-P59)[10]regdanivimab(CT-P59)是由韩国企业Celltrion研发的新冠中和抗体。已在韩国和欧盟获得有条件上市许可,可用于对已确诊新冠,但无需给予辅助供氧以及具有重症进展高危风险的成人患者进行治疗。Octet® 用来检测ACE2的阻断活性以及与突变体的亲和力。Octet® 实验发现:regdanivimab 可以阻断ACE2与RBD的结合总结当然,获批上市药物的报告中没有提到Octet® 也并不代表没有用到Octet® , 一般药物评估资料中只提一些该药物研发的核心技术。为什么越来越多的客户会使用Octet® 进行数据申报呢?1. Octet® 的BLI技术是美国药典认可的检测动力学的技术之一。请看15年的等待!BLI技术正式列入《美国药典》(USP-NF)2. 与同类仪器相比,通量高,使用成本低,检测更快速3. 是生物制药的“多面手”,贯穿抗体研发和生产的各个环节中,无论是研发前期抗体库构建后的大规模筛选、亲和力的成熟,研发后期的免疫原性测定、细胞株的筛选,还是生产阶段的残留物监控和抗体活性检测。-参考文献-1. Comirnaty EMA Public Assessment Report.2. A prefusion SARS-CoV-2 spike RNA vaccine is highly immunogenic and prevents lung infection in non-human primates. bioRxiv, doi: https://doi.org/10.1101/2020.09.08.2808183. SARS-CoV-2 spike glycoprotein vaccine candidate NVX-CoV2373 elicits immunogenicity in baboons and protection in mice.www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.06.29.178509v14. Nuvaxovid EMA public assessment report5. Livogiva EMA public assessment report6. Jemperli EMA public assessment report7. Cross-neutralization of SARS-CoV-2 by a human monoclonal SARS-CoVantibody.Nature(2020)8. Xevudy EMA assessment report.9. oyavas-epar-public-assessment-report_en10. Regdanvimab treatment covid-19 procedure assessment report
  • 使用超高效聚合物色谱系统对低分子量聚合物进行快速高分辨率分析
    使用超高效聚合物色谱(APC)系统对低分子量聚合物进行快速高分辨率分析 Mia Summers和Michael O&rsquo Leary 沃特世公司(美国马萨诸塞州米尔福德) 应用优势 ■ 既能对聚合物进行快速表征又不会降低性能水平 ■ 与常规GPC分析相比,可提高对低分子量低聚物的分辨率 ■ 与常规GPC分析相比,可提高校准水平并由此对低分子量低聚物进行更准确的测定 ■ 可对聚合物进行快速监测,从而能提早发现产品开发过程中出现的变化 沃特世提供的解决方案 ACQUITY® 超高效聚合物色谱(APC&trade )系统 ACQUITY APC XT色谱柱 沃特世聚合物标准品 带有GPC选项的Empower® 3色谱数据软件关键词 聚合物、SEC、GPC、APC、聚合物表征、低分子量聚合物、低聚物、环氧树脂 引言 凝胶渗透色谱(GPC)是一种广泛认可并行之有效的聚合物表征方法。然而,尽管使用此技术可获得大量信息,但这类分析本身仍存在缺陷。色谱柱通常填充苯乙烯-二乙烯基苯,同时需要进行适当老化并应在低背压下运行以确保其长期稳定。填充颗粒通常较大(&ge 5 &mu m),分辨率一般会因此而受影响。填充较小颗粒(行校正。综合使用这些技术能够更稳定、更精确地测定低分子量聚合物样品的分子量参数。提早识别某种聚合物所出现的甚至比较细微的改变都能明显加快化学和生物材料应用中聚合物的开发速度。 实验 Alliance® GPC系统条件 检测器: 2414 RI (示差折光检测器) RI流通池: 35 ℃ 流动相: THF 流速: 1mL/min 色谱柱: Styragel 4e,2和0.5,7.8 x 300 mm(3根串联) 柱温: 35 ℃ 样品稀释剂: THF 进样量: 20 &mu L ACQUITY APC系统条件 检测器: ACQUITY RI(示差折光检测器)RI流通池: 35 ℃ 流动相: THF 流速: 1 mL/min 色谱柱: ACQUITY APC XT 200 Å 柱和两根45 Å 柱,4.6 x 150 mm(3根柱串联) 柱温: 35 ℃ 样品稀释剂: THF 进样量: 20 &mu L 数据管理 Empower 3色谱数据软件 样品 1 mg/mL的沃特世聚苯乙烯标准品(100K、10K和1K)环氧树脂(2 mg/mL) 结果与讨论 为了使用SEC对聚合物进行适当表征,重要的是要使用适当的标准品生成一条校准曲线以确定当前所用色谱柱的分离范围。使用常规GPC分析标准品和样品相当耗时,运行时间可长达1小时(或更长)。由于样品所产生的数据将与经校准的标准品进行比较以确定分子量,因此标准品分析结果的准确度对获得关于聚合物样品的准确结果而言具有至关重要的作用。除了GPC本身的运行时间较长之外,常规GPC系统的额外柱体积较大也会导致峰展宽,从而降低分辨率并由此降低校准数据点的准确度。与常规GPC系统相比,ACQUITY APC系统的扩散度更低,因此产生的峰展宽就更少,并且窄分布标准品的色谱峰也明显更清晰,如图1所示。此外,低扩散性APC系统与支持更高流速和背压的稳定的亚3 &mu m APC色谱柱柱技术相结合也能提高对1K聚苯乙烯标准品的分辨率,并使分析时间缩短至原来的1/5。 图1. 比较在常规GPC系统和ACQUITY APC系统中分析聚苯乙烯标准品(Mp:100K、10K和1K)的运行时间和分辨率 使用APC系统所提高的分辨率为确定1K聚苯乙烯标准品分子量增添了更多可识别的色谱峰。如图2所示,通过使用标准品供应商提供的数值或根据外部方法得出的标准品测定值而确定的分子量信息,更多的数据点由此可被添加到校准曲线上,从而为根据这条曲线所计算出的样品结果增加了可信度。 图2. 使用ACQUITY APC系统时,因对1K低分子量标准品的分辨率提高而在校准曲线上得出关于聚苯乙烯标准品(100K、10K和1K)的更多数据点 一般说来,需要运行一系列标准品以得出用来生成校准曲线的数据点。使用常规GPC时,平衡、配制并分析每种标准品可能需要数小时至数天的时间。因此,通常不进行校准并根据原有校准曲线确定分析结果。ACQUITY APC系统因其系统滞留体积低而使平衡速度明显加快,并且因在更高流速下使用更小的颗粒而使运行时间明显缩短。运行时间的缩短使得平衡和校准操作可在一小时内轻松完成。最后,得益于分辨率的提高,可能只需要配制并进样检测更少的标准品,就能获得一条可用来进行校准的稳定曲线。分析样品时,校准操作的稳定性提高使得对低分子量低聚物的分子量测定具有更高的可信度。 图3显示出一份环氧树脂样品相对于用聚苯乙烯标准品校准的分析结果。该结果表明使用三根ACQUITY APC XT 4.6 x 150 mm串联柱可在不到5分钟的运行时间内分辨出不同低聚物。 图3. 使用配有ACQUITY RI检测器的三根ACQUITY APC XT 4.6 x 150 mm串联柱对溶于四氢呋喃的一份环氧树脂样品进行分析。低分子量低聚物(显示为峰尖分子量)可在不到5分钟的时间内被分辨开来。 APC可缩短运行时间的特点有助于在工艺开发过程中进行反应监测。分辨率提高能够促进对合成应用或降解研究中可能出现的聚合物改变进行更快速的鉴别。通过监测各种分子量而提早发现工艺改变有助于更好地了解聚合物及其预期属性,从而可促进新型聚合物的开发并加快产品上市进程。 结论 由于超高效聚合物色谱系统的扩散度更低并能承受更高的背压以允许使用更小的杂化颗粒,因此该系统明显优于常规GPC系统。通过与最新的色谱柱技术相结合,APC系统与常规GPC相比也提高了对低分子量低聚物的分辨率。APC在性能方面的优点包括校准结果更可靠,这对生成用于聚合物表征的准确测定值而言是必不可少的。低分子量聚合物检测速度和分辨率的同时提高可在开发过程中实现对聚合物的快速且可靠的表征,从而促进对新型聚合物进行密切的上市跟踪。
  • 乐枫科普:纯水管中为什么会出现青苔
    不少实验室纯水仪的用户都会碰到一个问题,就是会发现透明预过滤套筒内的PP棉或是预过滤与设备相连的纯水管路中出现了绿色的“污染物”! 这是怎么回事?难道是预过滤材料质量不过关? 这个现象实际上与预过滤产品的质量无关! 那个绿色的“污染物”是青苔。青苔属于一种藻类,是一种比较低级的植物,不是细菌,没有什么毒性,或者有害的物质。在办公室或家居环境的空气中往往有藻类孢子,特别是潮湿和靠近绿色植物的地方常有青苔孢子存在。藻类属于光能自养生物,自身含有叶绿素,容易在有光照和适宜的温度条件下,利用水、矿物质和二氧化碳进行光合作用,合成藻类所必须的有机物,并以此为基础进行繁殖、衍生,进而形成青苔。 环境是出现青苔问题的主要因素: 1. 空气和自来水中往往含有肉眼所不能见的青苔孢子(一些环境中的绿色植物会释放出绿藻孢子),这些污染源,在适合条件下,很容易与水里的矿物质,发生化学反应。 2. 青苔生长繁殖需要进行光合作用,光合作用的进行需要Ca2+ 、Mg2+ 等微量元素才能正常进行,水中的矿物质元素构成了藻类生长繁殖的营养素。据有关文献报道:藻类生长需要钾、钙、锰十几种矿物质和微量元素,用不同的水作为藻类培养用水,发现矿泉水因含有丰富的矿物质和微量元素使藻类生长更快,纯净水却没有绿藻生长,可见,矿物质是藻类生长的必备的条件,也是重要的营养源。 3. 接触水源的物体,摆放在阳光直晒、气温较高,或是潮湿的地方,容易生长青苔,其原因有两点:a) 光照造成水温的升高,促使自来水水中余氯的分解,余氯具有抑制藻类胞子生长的作用,其分解为藻类胞子的生长提供了前提条件;b) 藻类胞子属于自养型植物,生长繁殖必须要有光合作用,而光照为这种化学反应提供了可能。如果没有光照,叶绿素无法合成,青苔则无法生长繁殖。 4. 水质差也会引发青苔生长。自来水里一般含有氮和磷这两种矿物质,这两种物质是藻类胞子生长的条件。 在实验室纯水设备预过滤管路或PP棉上会生长青苔,因为其本身的作用主要是过滤泥沙,颗粒状物质,不是过滤细菌。自来水中的青苔孢子积聚,在光照等条件下不断生长,繁殖,就导致了预过滤及管道内出现绿色物质。这些青苔虽无毒性,对产水水质没有很大影响,但对设备的纯化处理会带来不必要的浪费,损耗纯水耗材,缩短其使用寿命。 如何避免青苔生长呢?其实很简单,只要避免阳光直射,不要直接储热就可以了。应急处理方案可以考虑在预过滤器材和塑料管外面包一层锡纸,将水管遮蔽,以达到隔光隔热的目的。如果需要有效避免,可以换用设计合理,避光性和密封性较好的预过滤产品,如乐枫生产的RephiTEKT,其外壳为不透明材料,隔断阳光,可以一劳永逸地杜绝青苔的生长。关于上海乐枫生物科技有限公司上海乐枫专业从事高端水纯化和实验室分离纯化产品的研发、设计和制造,致力于,为生命科学和生物技术提供精锐品质、高附加值的创新产品。乐枫产品线包括实验室纯水系统、密理博纯水兼容耗材和实验室分离纯化产品。成立十年,乐枫创立出了自己的品牌RephiLe(瑞枫),拥有30多项专利和多个软件著作权。产品销往全球近90个国家和地区。
  • 基质升华重结晶法进行低分子量代谢产物质谱成像分析
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 自质谱成像技术于二十世纪80年代前半期诞生以来,至今为止不断持续着技术改革,并被广泛运用于以新药研究和代谢产物研究领域为首的众多领域中。如今仍以提升灵敏度和空间分辨率、重现性等为目标,不断进行着技术改良。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 同时,也开发出多种离子化所需的基质,如何从这些基质中选出适用于检测目标化合物的基质成为重点。 span style=" text-indent: 2em " 除基质选择外,其涂布方法也会对分析结果造成很大影响,因此,现有多个应用于检测目标化合物的基质涂布方法正在研究中。大致可分为喷雾法和升华法两种方法,两种涂布方法均有自己的优缺点,现阶段经常会同时使用两种方法。本公司开发了能控制基质膜厚的基质升华涂布装置iMLayer(图1),对涂布方法进行研究。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 我们针对以往难以重结晶的基质9AA,开发了升华后重结晶的方法,并在此进行报告。此外,还将对小鼠肝脏中低分子量代谢产物的MS成像结果示例进行介绍。 /p p style=" text-align: right text-indent: 2em line-height: 1.75em " ——R.Yamaguchi, E.Matsuo, T.Yamamoto /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 1、不同基质涂布方法对MS成像分析造成的影响 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 基质涂布方法对基质的结晶形成和MS成像分析造成的影响如表1所示。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 与升华法相比,通过喷雾法生成的基质的结晶较粗,并可能因样本中所含成分的渗漏导致空间分辨率降低。均匀性较差,基质溶液干燥后结晶时会依赖湿度和温度等周围环境,因此重现性也会变差。另一方面,样本中所含化合物的提取效果较好,可能提高检测灵敏度。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 相比之下,升华法具有结晶较细、难以渗漏、均匀性好、重现性良好的特点,是高空间分辨率成像所不可或缺的方法。但相对的,其样本中成分的提取效果不佳,在灵敏度上可能存在不利的一面。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 实际的测量灵敏度依赖于检测化合物的结构。例如,在分析磷脂质等时,采用升华法便具有足够的灵敏度,诸如胺碘酮等药物可以足够的灵敏度完成MS成像(参考应用文集B61)。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 另一方面,在检测小鼠肝脏等器官中含有的ADP 和ATP 等低分子量代谢产物时,通过升华法进行基质涂布,由于没有任何提取效果,无法得到足够的灵敏度。因此,绝大多数例子都是通过喷雾法涂布9AA来实施MS成像,但其空间分辨率相对较低。于是,我们对将DHB和CHCA上使用的升华后重结晶法涂布9AA所需的条件进行了研究。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/0178e2f4-5edd-42fd-ab37-3b27f1e3173b.jpg" title=" 微信截图_20200619165723.png" alt=" 微信截图_20200619165723.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " 图1 基质升华装置iMLayer /p p style=" text-align: center " 表1 基质涂布方法对结晶形成和MS成像分析造成的影响 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/962223c2-c637-4894-9498-e953c6d6b688.jpg" title=" 2.png" alt=" 2.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 2、基质升华后重结晶法 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " 对9AA进行升华后重结晶。如图2所示,将含有5%甲醇的滤纸和升华处理后的样本放入相同容器中,于37℃的恒温环境下静置5分钟。此时,滤纸中的5%甲醇蒸发,渗入样本中,在提取样本中化合物的同时会使少许9AA结晶溶解。之后将其真空干燥器内干燥10分钟,使溶解的9AA进行重结晶。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/b1b946ad-81b9-4670-bd42-0b2b1b03f739.jpg" title=" 33333333333333.png" alt=" 33333333333333.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " 图2 9AA升华后重结晶的方法 /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/8767d240-e8eb-44fc-8470-cff5822571a1.jpg" title=" 444444444.png" alt=" 444444444.png" / /p p style=" text-align: center " 图3 成像质谱显微镜iMScopeTRIO /p p style=" text-align: center " 表2 iMScope i TRIO /i 测量参数 /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/69636f83-0667-4f8a-a02b-4d1c757bc977.jpg" title=" 55555555555.png" alt=" 55555555555.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 3、使用升华后重结晶法提高MS成像灵敏度 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 对9AA升华后重结晶的小鼠肝脏样本,使用成像质谱显微镜iMScope& nbsp i TRIO /i (图3),根据表2的参数进行质谱成像分析。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 对比升华法进行基质涂布样本与升华后重结晶样本的分析结果、比较其分析区域的平均质谱图(图4)。仅采用升华法时、能强烈检测到基质9AA的峰(m/z 385.14)(图4▼),基本上检测不到低分子量代谢产物的峰,但通过实施升华后重结晶,使来自低分子量代谢产物的峰强度增加(图4▼等),确认其提升检测灵敏度的效果。此外,其他多个低分子量代谢产物的MS图像,通过升华后重结晶的处理,能够获得更为清晰的MS图像(图5)。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 针对难以重结晶的9AA开发的升华后重结晶方法,充分利用升华法的优势成功实现了无损且高灵敏度的MS成像分析。 /p p span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/0bbf3127-6052-4b6a-af7e-a0c6fc57f542.jpg" title=" 6.png" alt=" 6.png" / /p p style=" text-align: center " 图4 质谱图(升华法和升华后重结晶法的比较) /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/de208828-8702-40d6-8202-037e64b3f190.jpg" title=" 7.png" alt=" 7.png" / /p p style=" text-align: center " 图5 MS图像(升华法和升华后重结晶法的比较) /p p br/ /p
  • 微生物培养基使用中常出现的问题及解答!
    微生物培养基使用中常出现的问题及解答!百欧博伟生物:工作中发现,有部分检验员对培养基的使用存在障碍,借此机会和大家分享讨论一下大家常见的对培养基存在的一些疑问。一、培养基煮沸溶解后再高压灭菌,还是直接高压灭菌存在疑惑。拿麦康凯琼脂举个例子,溶解后灭菌,平板上没有不溶的结晶紫,没有紫色的斑点;相对比未溶解灭菌的,平板上有结晶紫和紫色的斑点。所以正确的做法是先煮沸溶解后再高压灭菌。二、培养基PH值为什么不在标准范围内?其实出现这个情况的问题有很多种,大致我分为这么6大点:1、质量不好(生产厂家出厂时pH就不正确);2、灭菌问题(高压灭菌温度过高或灭菌时间过长,导致葡萄糖类焦化从而pH降低);3、保存时间(超过保质期或结块);4、水质出现问题(可以用去离子水、纯化水、蒸馏水不能用矿泉水、自来水);5、保存温度(保存温度过高);6、光线直射总结本人认为以上6点都可能导致培养基pH出现偏差,如果出现此类问题,建议逐一排查,直到问题解决。三、培养基高压灭菌时为什么会焦化?不少检验人员在实验时,发现经过灭菌的培养基有焦化现象,我认为引起此现象的主要原因有以下4点:1、可能你灭菌的时候温度超过了121℃(正常115-116℃20min即可);2、灭菌时间过长;3、培养基在容器中装的太多(不要超过容器容量的80%);4、灭完菌的培养基在高温环境中保存的时间过长,这些都会导致培养基发生焦化现象。四、培养基PH怎么测定?通常分两种情况:1、对于无需高压灭菌的培养基,先煮沸溶解后再冷却至25℃时,测定其pH值(固体培养基至少测2个点,取其平均值);2、对于需要高压灭菌的培养基,高压灭菌后,冷却至25℃测其pH(固体培养基至少测2个点,取其平均值)。五、含琼脂培养基在倒平板为什么有时候不凝固或凝固不好?针对以上情况,我做了分析:1、针对需要高压灭菌的培养基,倒平板时候要先摇匀(因为琼脂分子量比较大,在冷却过程中容易沉淀到底部,导致琼脂分散不均匀);2、针对无需高压灭菌的培养基,一次煮沸溶解后不能直接倒平板,应重复煮沸溶解3-5次(因为一次不能确保琼脂完全溶解)。六、为什么同一品牌的不同批号,粉末颜色有差别?分析可能有3个原因:1、此培养基成分含有染料或指示剂;2、不同批次粉末培养基含水量不同,一般要求≤6%,含水量越高,颜色越深;3、加工时球磨时间越长颜色越深。北京百欧博伟生物技术有限公司的微生物菌种查询网提供微生物菌种保藏、测序、购买等服务,是中国微生物菌种保藏中心的服务平台,并且是集微生物菌种、菌种,ATCC菌种、细胞、培养基为一体的大型微生物查询类网站,自设设备及技术的微生物菌种保藏中心!欢迎广大客户来询!
  • 1.48毫秒!迄今最“长寿”量子比特出现
    一种超导量子比特——磁通量量子比特保持量子特性的时间持续了约1.48毫秒,比量子计算行业目前看好的类似量子比特的“寿命”长很多,有望使未来的量子计算机更实用。相关论文刊发于最新一期《物理评论快报》杂志。构建量子计算机的第一步是选择如何制造其关键成分量子比特。迄今商业上最成功的超导量子比特是传输子。但像所有量子比特一样,如果环境中出现任何小干扰,这些量子比特会在短时间内失去量子特性,无法存储和处理信息。现在,美国马里兰大学亚伦斯米诺团队证明,磁通量量子比特可将量子特性保持更长时间。在最新研究中,斯米诺团队在蓝宝石芯片上以特殊配置铺设极细的钛和铝线,在一排排超导“岛屿”之间形成许多通道,从而制造出了磁通量量子比特。这些细线只有在极冷温度下才是超导体,因此他们将其保存在温度接近绝对零度的冰箱内。当芯片通电时,导线的特殊布局和超导特性使其具有几种不同的量子态,每一个都可用来将信息编码为1和0或者两者的叠加。研究团队也测量了芯片的相干时间,以揭示量子比特的“寿命”。斯米诺指出,最好的传输子量子比特的相干时间仅为数百微秒,而磁通量量子比特的相干时间约为1.48毫秒。他们也可改变量子比特的状态,保真度为99.991%,使其成为现有最可靠的量子比特之一。
  • 春节档《唐人街探案3》中出现的毒品,是什么来头?
    在“就地过年”的大背景下,牛年电影春节档受到了超高的关注,电影院可谓热闹非凡,影片票房喜人。春节档热门影片《唐人街探案3》中有这样一个镜头:在一场谈判中,密室茶桌上的两杯茶中被放入了喝完会让人头发晕的GHB。相信不少观众在观看影片的同时心里会有疑惑,GHB是啥?接下来请跟着我们一起探案,撕掉它伪装的外衣。 (图片来源网络) GHB是什么 在香港,GHB又叫做“fing霸”、“迷奸水”、“G霸”,在大陆俗称“液态快乐丸”,“G毒”、“神仙水”或“液体迷魂药”,是一种无色、无味、无嗅的中枢神经系统抑制剂,外观有白色粉末、药片和胶囊等剂型,可溶于水或饮料中,临床主要用作麻醉剂。 GHB结构式 GHB(Gamma-Hydroxybutyrate)主要成分是γ-羟基丁酸,又称4-羟基丁酸,在许多国家被认定为毒品,在许多地区被禁用。2005年我国就将“γ-羟基丁酸”列入二类精神药物予以管制,并于2007年变更为一类。 GHB的危害 吸食GHB很容易上瘾,也很难戒除,滥用后会引起肌肉协调失控、精神错乱、镇静和遗忘。过量使用可导致恶心、呕吐、意识丧失、心率减慢、呼吸抑制、惊厥、体温下降和昏迷。GHB安全剂量范围很小,3克至5克的份量便可使人导致呼吸停止。 警惕伪装的GHB伪装的GHB(图片来源网络) GHB常被不法分子加入到饮料中或者被伪包装成常用口服液,从外观上难以分辨,且此类毒品多在酒吧、歌厅等娱乐场所销售。除了瘾君子们主动服用外,有心人士也都在伺机而动,误服的可能会非常隐蔽,请大家加强防范意识,生活中提高警惕。 前处理方法将疑似含GHB的饮料样品以超纯水稀释,0.22 μm滤膜过滤待测。 检测仪器岛津LCMS-8045主要方法参数方法学结果γ-羟基丁酸(GHB)及其前体γ-丁内酯( GBL)和1,4-丁二醇( 1,4-BD)标准样品色谱图 左:GHB, 1-500 ng/mL 中:GBL, 2-500 ng/mL 右:1,4-BD, 2-500 ng/mL标准曲线 毒品饮料测试结果 实验结果表明:该饮料中γ-羟基丁酸(GHB)及其前体γ-丁内酯(GBL)均被检出,且含量高达0.4 mg/mL和0.75 mg/mL。 比毒品的诱惑更让人可怕的是,很多受害者竟然不知道自己在“吸毒” ,不知不觉就中招!所以,我们更要拒绝无知,加强毒品预防意识,远离毒品,珍爱生命!
  • 分析利器丨MALDI-TOF 高效表征小分子化合物的分子量
    MALDI-TOF对小分子化合物分子量的快速确认小分子通常指分子量小于1000 Da(尤其小于400 Da)的有机化合物,包括天然产物(生物体合成)及各类人工合成的有机小分子。质谱技术由于可以精确测量各类化合物的质量,被广泛应用于小分子的分子量表征及结构鉴定工作。通常小分子分子量表征常用手段是LCMS,实则MALDI-TOF同样可以用于小分子化合物的分子量确认,且具有更高的效率。MALDI-TOF MS表征小分子分子量的方案特点:1快!每天可分析数千个样品2直接上样分析,无需样品分离3所需样品量较少,单次上样体积只需1 μL以内4除可溶性样品外,还能够分析难溶性样品MALDI-TOF分析小分子的工作流程小分子测试案例分享01各类化合物(原料、物料、产品)分子量及杂质检测在药品、化工品等产品生产过程中,对投入的原料、物料以及终产品进行分子量和杂质检测,是生产质量控制的重要内容。下图中,通过质谱信息可以直接了解寡核苷酸合成原料亚磷酰胺单体的分子量及杂质信息。寡核苷酸合成原料亚磷酰胺单体质谱图02小分子有机合成反应跟踪、产物确认在有机合成中,鉴定反应产物和了解反应进程极其重要。MALDI-TOF MS可以快速测量化合物进行半定量反应跟踪和产物确认。通过化合物单同位素峰的分布,还能轻松识别出溴和氯的存在与否。下图中原料双(氯甲基)苯的信号强度在反应18小时后降低,产物双(溴甲基)苯在反应18小时后强度增加。反应不同时间获得的反应产物的质谱图比较03有机功能材料合成确认有机功能材料包括有机光电材料、有机导电材料、有机磁性材料、有机催化材料等。MALDI-TOF MS可以快速进行有机功能材料的合成确认。下图中,通过样品同位素分布模式及质量数的实际检测结果与理论值的比较,可以准确判断产品合成是否成功。半导体材料及有机发光二极管材料的质谱图04难溶性颜料分子量分析颜料通常不溶于水和一般有机溶剂,常见的颜料包括无机颜料、偶氮颜料、钛菁颜料等。由于颜料的难溶解性,不能使用传统LCMS或GCMS方法进行分子量检测,而MALDI-TOF MS由于不需要分离,分析时不受溶解性限制,可以检测不溶性颜料的分子量,用于鉴别颜料种类或者颜料生产合成质控。难溶性颜料钛菁红的质谱图结语MALDI-TOF MS具有前处理简单、能够快速获取从低分子量到高分子量各类样品的分子量信息,无需分离、不受样品溶解性限制等优点,为医药行业药物发现、有机合成产物确认、化工领域颜料、乳化剂等各类化工产品分子量分析、有机功能材料的合成确认提供快速检测手段。撰稿人:顿俊玲本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 实验室洗瓶机的出现,为我们的实验工作带来了许多便利和效率提升
    在实验室中,洁净的实验器材是保证实验准确性和重复性的重要前提。而瓶皿的清洗是实验过程中必不可少的一个环节。但不同规格、材质和形状的瓶皿,其清洗难度和方式均有不同。如何快速便捷、且不影响实验的进行瓶皿清洗,对于每一位实验者来说都是必备技能。这时,实验室洗瓶机的出现解决了大家的烦恼。实验室洗瓶机能够清洗几乎所有类型的瓶皿,至少包括以下几种:烧杯、量筒、容量瓶、进样小瓶、移液管、核磁管、锥形瓶等常规瓶皿,将做完实验后瓶皿直接放入洗瓶机中,机器自动开始清洗,无需手动干预,清洗结束后,洗瓶机会发出长蜂鸣声,提示用户清洗已经完成,此时自动门自动打开散热,散热完成后即可取出瓶皿待用。最后,在清洗完成后,要好好保养洗瓶机,定期进行维护和清洁。实验室洗瓶机是实验室必备的重要常规设备之一,不仅避免了手动清洗时带来的繁琐和不精确,还节省了宝贵的时间。更重要的是,这种设备能够有效地降低实验过程中出现的误差,从而提高了实验的准确性和可靠性。总之,实验室洗瓶机的出现,为我们的实验工作带来了许多便利和效率提升。研究人员只需要关注实验本身,而不必花费过多的精力和时间在瓶皿清洗上。让我们珍惜这种科技成果,为我们的科研事业注入新的活力。
  • 使用BiopharmaLynx软件分析蛋白完整分子量
    贾伟 沃特世科技(上海)有限公司实验中心 对蛋白药的分子量进行测定,可以在完整蛋白水平,对其进行宏观表征,以初步确定蛋白的表达是否正确。BiopharmaLynxTM软件中,专门设计了对蛋白整体分子量测定及表征的多种功能,它具有以下特点。 ■ 通过原始质谱数据,计算出蛋白分子量。 ■ 自动标注蛋白的各种不同修饰形态。 ■ 以直观方式,比较样品与标品间差异。 ■ 自动计算蛋白质的各种修饰形式间的峰强度比例。 ■ 界面友好、直观,操作简单。 通过原始质谱数据,计算分子质量,是蛋白分子量测定的基本功能。图1中左上为免疫球蛋白IgG的原始质谱数据,右下为软件分析后,得出的IgG分子质量信息。通过BiopharmaLynx软件的自动计算功能,复杂的质谱数据成为了直观的分子量形式。图1中,绿底色图为标准品蛋白的分子质量分布数据,蓝底色图为样品蛋白的分子质量分布图。在BiopharmaLynx给出的结果中,IgG的具有多个分子质量形式,这是由于其含有多种糖基化修饰的原因。 图1. BiopharmaLynx软件的完整蛋白质量分析界面。 图中的紫色线条直观地显示出了样品蛋白与标品的质量分布差异差异。观察紫色线条形态可以发现,样品IgG具有更多的大分子量糖基化修饰形式,而标品蛋白中的小分子量糖型修饰较多。当将鼠标指针放置于峰尖时,将自动出现此处蛋白名称、修饰种类、峰强度、色谱保留时间等信息。通过以上两种信息,可以简单、直观地找到两者的差异之处了。 BiopharmaLynx软件可根据用户设置,对蛋白的不同修饰情况,自动标注。除内置的90种修饰外,用户还可根据需要自行创建修饰方式。特别是,考虑到生物蛋白药的一些具体情况,BiopharmaLynx内置了一些蛋白表达药品常见的蛋白改变修饰,如蛋白C端的Lysine缺失等(图2红色箭头指向)。这些细节设计,会帮助使用者极大地提高工作效率,节省精力。 图2. 使用BiopharmaLynx软件的修饰设置界面。 BiopharmaLynx软件对蛋白各种修饰间的比例也可以直观地给出初步分析结果(图3)。 作为一家在液相与质谱技术都占有领先优势的企业,沃特世更提供了全面的蛋白分子量分析方案,包括色谱柱、色谱梯度方法、质谱条件等一系列已优化完成的实验操作流程(图4)。使用此整体解决方案,仅仅使用0.5微克的IgG蛋白,在4分钟内,就可完成液质数据采集全过程。此方案也包括对还原后IgG的分析方法(图4右上)。 图4. 完整及还原后IgG质量测定解决方案示意图。 参考文献 (1) Rapid Profiling of Monoclonal Intact Antibodies by LC/ESI-TOF MS. Waters Application Note, 2007, 720002393 EN (2) Rapid Screening of Reduced Monoclonal Antibodies by LC/ESITOF MS. Waters Application Note, 2007, 720002394 EN (3) Characterization of an IgG1 Monoclonal Antibody and Related Sub-Structures by LC/ESI-TOF MS, 2007, 720002107 EN (4) Assessing the Quality and Precision of T herapeutic Antibody LC/MS Data Acquired and Processed using Automated Workflows. Poster presented at the ASMS meeting. 2008, 720002687 EN (5) Efficiently Comparing Batc hes of an Intact Monoclonal Antibody using t he Biop harma Lynx Software Package. Waters Application Note, 2008, 720002820 EN 联系方式: 叶晓晨 沃特世科技(上海)有限公司 市场服务部 xiao_chen_ye@waters.com 周瑞琳(GraceChow) 泰信策略(PMC) 020-83569288 13602845427 grace.chow@pmc.com.cn
  • 气相、质谱均登场 细数3· 15晚会上出现的科学仪器
    p   span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   strong 仪器信息网讯 /strong 刚刚结束的2018年“3· 15”晚会,央视曝光大众途锐、核桃花生、珠宝店抽奖等黑幕,瞬间引爆朋友圈。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   不过在关心产品质量安全之余,身为科学仪器行业的吃瓜群众,小编更惊奇的还是:晚会上竟然用到了不少科学仪器! /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   联想到前两年狂被吐槽的含糖量滴定实验,小编抱着一颗好奇心,细数那些“3· 15”晚会上出现的科学仪器...... /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " /span /p p style=" text-align: center " img title=" 微信图片_20180315234558_副本.jpg" style=" width: 500px height: 442px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/c157aca5-c93c-448f-9819-3cd304d7f3ed.jpg" width=" 500" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 442" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " img title=" 微信图片_20180315234620.jpg" style=" width: 500px height: 281px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/f10f682b-5da0-47a0-88f6-5a230effb129.jpg" width=" 500" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 281" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " img title=" 微信图片_20180315234624.jpg" style=" width: 500px height: 281px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/ac79efa8-682c-4642-a708-c0ea191ccfe8.jpg" width=" 500" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 281" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " img title=" 微信图片_20180315234628.jpg" style=" width: 500px height: 281px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/d1ef95a3-9a31-4021-b8ce-54e13fb79735.jpg" width=" 500" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 281" border=" 0" / /p p   葡萄外面的白霜是农残?2018年“3· 15”晚会请来北京市食品安全监控和风险评估中心的研究人员,用安捷伦LC,LC-MS和GC-MS进行检测,证实白霜为对人体无害的天然蜡质,成分是糖类和脂类、醇类等有机质。此外,瑞士步琦的旋转蒸发仪和艾本德的吸头盒也在此登场。 /p p style=" text-align: center " img title=" 微信图片_20180315234632.jpg" style=" width: 500px height: 376px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/fbd1d394-f9df-48e9-9cb4-3ef1465f5e5b.jpg" width=" 500" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 376" border=" 0" / /p p   买珠宝还能抽礼品?殊不知在店员精湛的演技背后,暗藏着一个抽奖骗局。抽奖柜台标价几千到上万元的玉石饰品,在珠宝城的批发价竟只有几十元到一百多元。经中国地质大学珠宝学院实验室的检测分析,这些金箔的重量仅为0.05克至0.1克左右。在这一环节,显微镜和梅特勒-托利多的天平登场。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/37072e24-dea3-495b-93cf-2091827e363f.jpg" title=" QQ图片20180316103158.jpg" style=" width: 500px height: 281px " width=" 500" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 281" border=" 0" / /p p   传说番茄富含VC,可以在胃里把螃蟹中的砷还原成砒霜(3价无机砷)?为了拿到真凭实据,节目组在北京市食品安全监控和风险评估中心进行了实验检测。用番茄和螃蟹在模拟消化道环境下进行反应,最后用安捷伦LC-ICPMS系统进行检测。结果螃蟹中的砷形态几乎没有发生变化,其中绝大部分是基本无毒的有机砷。此处出镜的先进仪器,还有东京理化的旋转蒸发仪。 /p p style=" text-align: center " img title=" 178acfaa-e32e-43f6-8c20-f89c6e789d38.jpg" style=" width: 500px height: 284px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/noimg/c7b397d1-0290-48fb-8bca-544d67aa9279.jpg" width=" 500" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 284" border=" 0" / /p p   2016年的“3· 15”晚会,央视请来中国食品药品检定研究院的技术人员,对真假红参进行含糖量滴定实验。尽管主持人小撒的现场操作让“实验猿”们看了很不淡定,但这一环节,德国IKA的磁力搅拌器精彩亮相。 /p p    span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 你在“3· 15”晚会上还见过哪些科学仪器,欢迎文末留言补充。 /span /p
  • 沃特世推出更快速可靠的自动化解决方案,助力生物药物分子量和纯度分析
    沃特世公司(纽约证券交易所代码:WAT)近日推出全新软件和分析柱产品,旨在助力生物分子药物发现和开发。使用waters_connect平台新增的Waters Intact Mass应用程序,科学家们能够在BioAccord LC-MS系统上快速确认合成或重组工艺生成的生物分子和杂质分子量,其分析速度可达市场上其他产品的近两倍 i。图. Waters BioAccord LC-MS系统的完整分子量分析在几分钟内为生物工艺工程师提供有关药物和工艺质量的关键信息沃特世公司高级副总裁Jon Pratt表示:“采集生物分子的质量数和纯度数据相当耗时。复杂的质谱数据需要由具备一定技能水平的人员来分析,因此这项工作通常会交给远程专业分析实验室。借助这款新的Waters Intact Mass应用程序,生物工程师和生物化学家使用简单的技术就可以加快药物发现和开发,在几分钟或几小时内即可自行生成质量数确认数据,不再需要花费长达数天乃至数周的时间。”完整分子量分析是在蛋白质、肽、寡聚核苷酸治疗药物和偶联药物等生物药物开发的各个阶段都会开展的一项常规分析。在药物发现的早期阶段,生物化学家每周需要分析数百甚至数千个不同的样品。为了加快分析速度,Waters Intact Mass应用程序提供了一套快速可靠的自动化解决方案,旨在助力新型生物治疗药物的质量数确认和纯度测定。这款应用程序特有的智能自动解卷积功能让用户在减少指令输入的情况下,在采集样品数据后几分钟内即可完成处理。沃特世推出MaxPeak Premier BEH C4 300Å蛋白分析专用柱,助力完整蛋白和亚基分析与Intact Mass应用程序一同推出的还有全新分析柱系列,将在完整生物分子及其亚基分析中发挥关键作用。用于BioAccord LC-MS系统的ACQUITY Premier和XBridge Premier BEH C4 300Å蛋白分析专用柱采用MaxPeak高性能表面(HPS)技术,能阻止样品中的磷酸化和羧基化分子被LC系统和色谱柱的金属表面吸附,进而避免样品分析物损失。得益于此,低浓度完整分子量分析的灵敏度可提高达3倍,磷酸化蛋白完整分子分析和低浓度单克隆抗体亚基分析的灵敏度则可提高达2倍ii 。目前,新购BioAccord LC-MS系统的waters_connect平台已预置Intact Mass应用程序,已安装的系统可通过版本升级获取此应用程序。沃特世现已面向全球供应MaxPeak Premier BEH C4 300Å蛋白分析专用柱。其他参考资料- 阅读博客文章:Automating Intact Mass Deconvolution: It' s About Time(《完整分子量的自动化解卷积:时机已到》)- 阅读沃特世应用纪要:Intact Mass - A Versatile waters_connect Application for Rapid Mass Confirmation and Purity Assessment of Biotherapeutics(《Intact Mass - 用于生物治疗药物快速质量数确认和纯度评估的多功能waters_connect应用程序》)- 欢迎您通过www.waters.com关注和联系沃特世。关于沃特世公司(www.waters.com)沃特世公司(纽约证券交易所代码:WAT)是全球知名的专业测量仪器公司,作为色谱、质谱和热分析创新技术的先驱,沃特世服务生命科学、材料科学和食品科学等领域已有逾60年历史。公司在全球35个国家和地区直接运营,下设14个生产基地,拥有约7,400名员工,旗下产品销往100多个国家和地区。关于沃特世中国自上世纪80年代进入中国以来,沃特世的规模与实力与日俱增,在大陆及香港、台湾均设有运营中心,拥有近700名本地员工,并在上海、北京、广州、成都设立实验中心和培训中心。自2003年成立沃特世科技(上海)有限公司以来,今天的中国已成为沃特世全球营收仅次于美国的第二大市场。作为分析科学家的理想合作伙伴,沃特世始终坚持提高本地技术能力、支持本地技术人才培育,并推动制药、食品安全、健康科学、环境保护等相关行业标准和法规的建立和完善。凭借出众的人才与全球布局,沃特世已经为其商业合作伙伴创造了显著的价值,并致力于满足广大中国消费者对更美好生活的需求。 i“两倍”估计值基于96个样品的分析,比较了Waters BioAccord系统配合Intact Mass运行“并行采集和处理”工作流程与市场上其他产品运行“先采集后处理”工作流程的速度。 ii基于MaxPeak Premier BEH C4 300Å蛋白分析专用柱与ACQUITY 300Å蛋白分析专用不锈钢柱的比较结果。
  • 基于电荷检测质谱(CDMS)对AAV提取的DNA的分析揭示基因组的截断
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章,Analysis of AAV-Extracted DNA by Charge Detection Mass Spectrometry Reveals Genome Truncations1,文章的通讯作者是来自印第安纳大学化学系的Jarrold, Martin F.教授。  腺相关病毒(AAV)是一种小的(26纳米)、无包膜二十面体病毒。由于其低免疫原性和高组织亲和性,AAV已成为一种很有前途的基因治疗载体。AAV衣壳包含三种病毒蛋白质,VP1、VP2和VP3。对于来自HEK细胞的重组AAV (rAAV),VP1-3的比例约为1:1:10。AAV包裹单链(ss)DNA基因组。野生型基因组的长度约为4.7 kB。基因组两侧有两个倒置末端重复序列(ITRs),它们在复制和基因组包装中起着重要作用。目前,主要用于rAAV研究的生产平台是人HEK293细胞的瞬时转染,然而其HEK293细胞的制造限制其大规模地用于AAV载体的生产。杆状病毒感染的Sf9细胞系已被发现是一种可行的生产方法,但是研究发现在生产过程中出现的ITR丢失和基因组截断现象,似乎成为了Sf9细胞系必须关注的一个问题。因为包裹着不完整的基因组的载体,会使得治疗的有效性降低。  在本研究中,作者提出了一种利用电荷检测质谱(CDMS)直接检测从AAV中提取的DNA的方法。CDMS可以使用静电线性离子阱(ELIT)同时检测单个粒子的电荷数和质荷比,从而直接获得粒子的质量。测量是在一个自制的仪器上进行的,简单地说,纳喷雾(Advion Triversa Nanomate)产生的离子通过金属毛细管进入仪器,然后通过几个不同真空区域。第一个区域包含FUNPET(an ion-funnel ion-carpet hybrid),随后是射频六极杆和分段射频四极杆。FUNPET会破坏气体通过毛细管时形成的气体射流,样品离子随即在六极杆中被热化,最终的离子能量由六极杆上的直流电位决定。离子束在分段四极杆中的径向分布被压缩,经过四极杆的离子通过非对称艾泽尔透镜聚焦到双半球形偏转能量分析器中,并设置传输具有较窄动能分布的离子(以100 eV/z为中心)。传输的离子被聚焦到ELIT中,其中一些离子被捕获并通过位于ELIT端帽之间的检测圆筒来回振荡。振荡离子产生的信号被电荷敏感放大器接收。信号被放大和数字化,然后用快速傅里叶变换(FFTs)进行分析。短时间窗口FFT通过每个捕获事件的信号进行转换,以确定离子是否在整个事件中被捕获。没有在整个事件中存活的离子信号将被丢弃。振荡频率与m/z有关,振幅与电荷成正比。用这种方法测量了数千个离子,并将其分成直方图以给出质量分布。    图1. 来自Sf9细胞的AAV8-CMV-GFP的CDMS测量。(a,b)未孵育样品的质量分布和电荷与质量散点图。电荷与质量散点图中的橙色线是球形离子瑞利电荷极限的预测。(c,d)在45°c孵育15分钟后测量的质量分布和散点图。(d)中的插图显示了基因组从衣壳挤出的示意图。(e,f) 80°C孵育15 min后的结果。绿色虚线表示释放的ssDNA GOI的序列质量,紫色虚线表示互补DNA链碱基对进入溶液后的序列质量。图1第一排的图片显示了用CDMS测量的Sf9细胞制备的AAV8-CMV-GFP的质量分布。在4.5MDa处的主峰是由于rAAV对GOI进行了包装,在5.2MDa处的峰值是由于异质DNA的包装达到了包装容量,在3.7处MDa的肩峰是由于空颗粒。对应的电荷-质量散点图如图1第二排所示。其中空颗粒和包装了DNA的颗粒在电荷上的数值比较接近是因为DNA被包裹到了衣壳的内部。图1c显示了AAV8-CMV-GFP在45°C孵育15min后测量的质量分布。rAAV已经开始分解,存在大量质量低于3 MDa的离子。在3.7 MDa处的空颗粒的数量也大幅增加,这表明基因组正在被释放。而在80℃孵育15min后可见AAV已经完全分解,对应峰也消失了,而剩下的峰与推测的互补DNA链的分子量相当。图2显示了培养后为提取GOI而测量的rAAV载体的CDMS质量分布和电荷-质量散射图。值得注意的是,AAV8-CMV-CRE和AAV8-CAG-GFP(来自Sf9细胞)的平均电荷约为400 e, AAV8-CMV-GFP(来自HEK细胞)的平均电荷约为900 e。平均电荷的差异可能反映了dsDNA的整体几何结构,电荷越高的GOIs具有更广泛的结构。    图2. 在80°C孵育15分钟后记录的代表性质量分布和电荷与质量散点图。结果显示AAV8-CMV-CRE、AAV8-CAG-GFP和AAV8-EF1a-GFP来源于Sf9细胞,AAV8-CMV-GFP来源于HEK细胞。紫色虚线显示dsDNA GOI的序列质量。插图显示了dsDNA GOI的峰值的扩展视图。图3a显示了测量到的dsDNA GOI与AAV样本序列质量的偏差的柱状图,对于大多数AAV样本,测量的dsDNA GOI大于序列质量。这种偏差可以用反离子来解释。DNA在中性溶液中带负电荷,因为它的一些主链磷酸被电离,dsDNA GOI有2219−3443个碱基对,因此它们可能有多达4438−6886个反离子。最可能的反离子是NH4+因为样品是用醋酸铵溶液电喷涂的。如果所有的dsDNA GOI主链磷酸都被电离并且有NH4+反离子,则附加质量(超出完全电离序列质量)为80 ~ 124 kDa。而有些dsDNA的分子量低于预测的序列质量,这是因为序列发生了截断导致的,图3d显示了为该样品测量的DNA峰值的扩展视图。峰宽可以提供截断分布的信息。如果所有的DNA链都损失了425 nt,峰值就会很窄。另一方面,如果截短长度分布较宽,则会产生较宽的峰值。图3d中的峰值相对较窄,说明分布较窄。有一个高质量拖尾,这可能表明一些基因组被截断了小于425 nt。    图3. 来自Sf9和HEK细胞的一系列GOIs的AAV8、AAV9和AAVDJ血清型的dsDNA质量测量总结。(a)测量质量与序列质量偏差的柱状图。(b)考虑反离子的测量质量与预期质量的偏差的柱状图。(c) AAV基因组结构示意图。(d)来自HEK细胞的AAV8-CMV-CRE的dsDNA GOI峰的扩展视图。最后,将CDMS测量的基因组截断与来自第三代测序方法的信息进行比较将具有指导意义。尽管CDMS测量可以判断基因组是否被截断以及缺失的数量,但它不能确定截断发生在哪里。关于截断发生位置的信息可以从第三代测序中获得,这些信息反过来可以深入了解其机制。因此,CDMS测量全基因组MW和第三代测序是互补的。CDMS测量可用于筛选截断的基因组,以便通过第三代测序进行后续深入分析。  撰稿:李孟效  编辑:李惠琳  文章引用:Analysis of AAV-Extracted DNA by Charge Detection Mass Spectrometry Reveals Genome Truncations  李惠琳课题组网址www.x-mol.com/groups/li_huilin  参考文献  1. Barnes, L. F. Draper, B. E. Kurian, J. Chen, Y. T. Shapkina, T. Powers, T. W. Jarrold, M. F., Analysis of AAV-Extracted DNA by Charge Detection Mass Spectrometry Reveals Genome Truncations. Analytical Chemistry, 4310-4316.
  • 速冻食品龙头企业近期集体出现食品安全问题
    从三鹿“三聚氰胺”事件,到双汇“瘦肉精”事件,再到近期思念、三全的“细菌门”,层出不穷的食品安全问题似乎总是离不了那些行业龙头企业。   业内人士告诉《经济参考报》记者,像思念、三全算是比较好的企业,他们的产品都不符合国家标准,这是非常可怕的。食品安全本来是底线,现在反而不受企业真正重视。政府应该不断健全法制,各相关部门采取强硬措施,严厉处罚违规企业,增加违规企业的预期成本。   现象   食品安全出现“群体性事件”   速冻食品龙头企业近期集体“沦陷”,思念、湾仔码头、三全水饺先后被检出金黄色葡萄球菌。三全食品22日的公告承认,南京市工商局抽检公司速冻食品中含有金黄色葡萄球菌,称已对该批次产品启动了召回程序。   另据媒体报道,上海质监局日前在其官网发布消息称,浦东新区质监局两次对检出“金黄色葡萄球菌”的“湾仔码头”食品生产企业上海品食乐冷冻食品有限公司进行执法调查,企业确认,该批次不合格产品共计生产154箱,每箱24袋,已全部出厂,没有库存。目前上海各大超市已将该批次产品全部下架。   早在10月份,速冻食品的龙头企业思念食品就被曝出部分水饺产品中检出金黄色葡萄球菌。中投顾问食品行业研究员周思然告诉《经济参考报》记者,金黄色葡萄球菌广泛存在于自然界中,且速冻食品上游环节鲜肉、蔬菜、水产品等的金黄色葡萄球菌含量并未做强制规定,再加上行业自动化、规模化程度仍然较低,导致众多企业产品被检出金黄色葡萄球菌。   海通证券分析称,近三年我国速冻食品行业收入增速在25%左右,未来随着居民消费水平的提高、快节奏生产带来的饮食习惯改变、冷链物流的逐渐完善,行业还有很大增长空间。金黄色葡萄球菌事件发生后,消费者(尤其一线城市消费者)对速冻食品的消费或受到一定影响,三全、思念等品牌短期内的销售也将受到影响。   实际上,今年3月份双汇“瘦肉精”事件虽然引起了全社会对食品安全问题的高度关注,但食品安全事件并未见减少。不只是速冻食品,乳制品、肉制品都是重灾区,其中出问题的很多都是行业的龙头企业。   国务院食品安全委员会办公室主任张勇在9月底召开的全国人大代表座谈会上指出,当前我国食品安全存在的问题确实不少,与人民群众的期待相比还存在不小差距。   后果   “低标准”导致劣币驱逐良币   近年来,层出不穷的食品安全事件不少演化为标准之争,涉及国家标准大大低于国际标准、内外标准有别等问题。今年年中关于《生乳》新国际的争论一度闹得沸沸扬扬,中国乳品标准被有的业内人士称为“全球最差标准”。   据了解,我国食品安全标准采用国际标准和国外先进标准的比例仅为23%,如我国允许的“农残”量要高出美国数倍,有危害的“植物奶油”在我国没有强制性的限量标准,我国的原料奶每毫升含菌量200万个的标准得不到国际承认。   此次速冻食品“细菌门”也陷入了有关标准问题的舆论漩涡。思念食品有关负责人曾对媒体表示,按照国家目前的食品安全卫生标准,水饺中确实不得含有金黄色葡萄球菌,但是,按照新的即将生效的食品安全国家标准,被检出有问题的水饺金黄色葡萄球菌含量是达标的。这一表态引发公众对速冻食品标准“开倒车”和被企业绑架的质疑。   按照我国现行《速冻预包装面米食品卫生标准》的规定,金黄色葡萄球菌等致病菌不得检出,而卫生部9月6日公布的《速冻面米制品(征求意见稿)》有了量化的指标,即规定每批产品抽检5个样品中,至多只能有1个样品每克生制品中检出的金黄色葡萄球菌含量在1000至10000个之间。   卫生部网站11月11日就此专门发文解释,称新标准(征求意见稿)采用了国际食品微生物标准委员会(ICMSF)三级采样方案,用多个样品定量检测结果进行综合判定,限量指标与ICMSF基本一致,更加符合国际食品微生物采样检测要求,是科学合理的。有关新标准比老标准要求低系误读。   新标准已于11月10日结束了社会公开意见征求,最终实施的标准对于金黄色葡萄球菌含量将做何规定,公众目前还难以得知。中国人民大学农业与农村发展学院副院长郑风田告诉《经济参考报》记者,标准修订过程中,消费者的声音往往是缺位的,而企业有很大的冲动去降低标准,结果很可能就是企业的意见反映出来了。   “更高的标准能激发企业找到创新的手段,这是美国著名战略学家波特的观点。”郑风田说,现在很多中国企业靠低标准的产品占领市场,挤掉竞争对手,然后再慢慢提高标准。这种市场竞争策略忽视了消费者的健康,是很不负责任的。如果企业因为标准低而不去创新,结果就是劣币驱逐良币。   措施   食品安全监管须祭出“重典”   国家质检总局食品生产监管司一位官员告诉《经济参考报》记者,像思念、三全算是比较好的企业,他们的产品都不符合国家标准,这是非常可怕的。如果产品对消费者造成了损害肯定要进行赔偿,但违法成本低在食品行业是比较突出的问题,企业很少进行赔偿。   郑风田认为,食品安全本来是底线,现在反而不受企业真正重视,很多企业只管生产不管安全。此外,政府在保障农产品和食品产量的同时,也要承担一定的“安全成本”,财政投入向食品安全方面倾斜,在提高标准后对企业进行培训和补贴。   相较而言,美国、德国、日本等国对违反食品安全法规的行为施以重罚。比如2010年8月,美国发生因沙门氏菌污染而召回5.5亿枚鸡蛋的事件,国会法律委员会因此一致同意,必须加大处罚力度,特别是对明知故犯者的惩罚。无论哪一个环节导致食品、宠物食品和添加剂的污染、掺假和恶意误用,都在惩罚之列。   目前,中国对食品安全的监管逐渐加强,对食品安全违法犯罪活动保持高压态势。2010年9月,最高人民法院、最高人民检察院、公安部、司法部联合下发了《关于严惩危害食品安全犯罪活动的通知》。根据有关法律规定,在去年查办问题乳粉案件中,对有关犯罪分子的量刑标准进一步提高,其中2人被判处无期徒刑。今年5月开始实施的《刑法修正案(八)》,增加了进一步加大对食品安全犯罪分子惩处力度的内容。   对于食品安全的监管,周思然建议,一是不断健全法制,各相关部门采取强硬措施,严厉处罚违规企业,增加违规企业的预期成本,同时,创造机会为其他守法的企业提供更多的福利和资源 二是将违法不整改的企业列入黑名单,借助媒体平台公诸于世,损害其市场信誉 三是通过奖赏等手段鼓励知情者提供有关信息,嘉奖守法企业,重罚违法企业。
  • 新型分析软件不断出现 让组学的数据分析不再抓狂
    与其他的组学学科相似,代谢组学的数据收集是个问题,但肯定不是研究人员面对的最大问题。大多数人都同意,更大的问题是弄清楚代谢组学数据集到底意味着什么。幸运的是,不断出现的分析工具正在帮助打破这个瓶颈。   研究人员逐渐懂得,如果你真的想要了解细胞行为,你需要研究代谢物。基因编码蛋白质,而蛋白质作用于小分子。这些分子的存在和丰度,被统称为代谢组(metabolome),反映和影响了健康、营养、免疫系统等。   与其他的组学学科相似,代谢组学的数据收集是个问题,但肯定不是研究人员面对的最大问题。大多数人都同意,更大的问题是弄清楚代谢组学数据集到底意味着什么。&ldquo 数据分析仍是个巨大的瓶颈,&rdquo 赛默飞世尔代谢组学的市场部经理Yingying Huang说。   幸运的是,不断出现的分析工具正在帮助打破这个瓶颈。   光谱图库   代谢组学的数据分析主要分为两个部分:峰值检出(peak picking)和峰值鉴定(peak identification)。峰值检出是利用代表不同条件(如健康和患病)的多个数据库进行筛选的过程,并鉴定出它们之间不同的光谱特征。在这些峰被发现之后,它们所代表的化合物必须被鉴定。   多个软件包可处理第一个问题,包括商业化工具(如安捷伦的MassHunter Profinder,布鲁克的ProfileAnalysis,赛默飞世尔的SIEVE&trade 和Waters的Progenesis QI)以及免费工具(MZmine和XCMS Online)。而一些图库正在开发或已被开发出,以解决第二个问题。   斯克里普斯研究所(Scripps Research Institute)代谢组学和质谱中心的主任Gary Siuzdak谈到,他的METLIN数据库目前列出了240,000种化合物,其中11,600种有MS/MS光谱数据。而人类代谢组数据库(HMDB)有近42,000种化合物,其中1,164种有MS和MS/MS数据。此外还有其他选择,包括ChemSpider和MassBank。   当然,我们不可能收集每个代谢产物的实验数据,加州大学戴维斯分校的Oliver Fiehn认为。目前有太多的代谢产物,而并非全部都有纯化形式作为标准品。&ldquo 在某些时候,你必须预测MS/MS图谱会怎么样,&rdquo 他说。   Fiehn解决这个问题的工具是LipidBlast,它包含200,000个预测的脂类光谱。&ldquo 这很难[做到],&rdquo Fiehn承认,因为与肽段不同,代谢物有各种形状、形式和大小。有了LipidBlast,用户能够将它们未知的图谱与图库进行比较,看看是否有hit,就像DNA研究人员利用BLAST将基因序列与GenBank比较。赛默飞世尔也有个类似的工具,叫LipidSearch&trade 。   阿尔伯塔大学(University of Alberta)的化学教授Liang Li最近推出了一个类似的项目,MyCompoundID.org,以扩展HMDB的用途。MyCompoundID的建立是从HMDB中抽取8,000种代谢物,并计算它们的质量以及经历76种可能的生物转化(如磷酸化、甲基化或D-核糖基化)后的预测光谱特征。这些结果将帮助研究人员缩小未知光谱特征的可能身份。   SWATH采集   代谢组学研究可能是靶向,也可能是非靶向的。对于前者,研究人员设定他们的仪器(通常是三重四级杆质谱仪)来扫描特定的代谢物。而对于后者,仪器扫描特定质量范围内的一切,但只收集高丰度离子的MS/MS碎片数据。   这种所谓的数据依赖的流程是为方便起见而设计的。不过Fiehn认为,它不尽如人意,有时研究人员发现样品之间的特定离子变化明显,但没有被碎裂,因为它是低丰度的。   最近,苏黎世联邦理工学院的Ruedi Aebersold介绍了这个问题的解决方案1,它已被AB SCIEX商业化。这种被称为SWATH&trade MS的策略避开了数据依赖处理,而支持数据非依赖的处理,即所有进入质谱仪的离子都被碎裂和分析。它逐步分析用户定义的分离窗口,重复,并通过计算整理出产生的碎片,从而覆盖很宽的质量范围。   2013年,华盛顿大学的化学家Gary Patti利用安捷伦的6520 Q-TOF质谱仪和定制的R package,在代谢物上应用了一种类似的方法2。据AB SCIEX的高级营销经理Fadi Abdi介绍,AB SCIEX如今正将SWATH技术应用在蛋白质组学上。   用户在TripleTOF® 质谱仪上收集高速的光谱数据,并利用MS/MS光谱图库来解释它,这与蛋白质组学的方法相似。&ldquo 在数据依赖的分析中,如果您没有触发您的分子,则无法识别它,&rdquo Abdi谈道。&ldquo SWATH允许您收集样品中所有可检测种类的数据,带来更为全面的定量覆盖。&rdquo   通路分析   在研究人员鉴定出有趣的代谢物后,他们需要找出它们在生物系统中的作用。这时就需要通路分析的工具。通路分析让研究人员能够将代谢物定位到已知的生化通路上,为可能的遗传角色及其他代谢物提供线索。   Fiehn的实验室写了一个通路分析的工具,名为MetaMapp,而大部分商业化的代谢组学数据分析包也包含通路分析。赛默飞世尔的SIEVE数据分析包中就有这样的模块,它关联到KEGG通路数据库,而Bruker Daltonics也即将推出它的Compass PathwayScreener工具。   不过,Metabolon(北卡罗来纳州的一家代谢组学服务供应商)的首席科学家Mike Milburn认为,仅仅将代谢物定位到已知的通路商,还不足以看清整幅图像。Metabolon已经完成了约3000项代谢组学研究,每年开展600-700项,半数是科研客户。这些经验使得他们能够看到其他研究人员难以获得的代谢鸟瞰图。   对许多研究人员而言,开始代谢组学流程所需的技能、专长和费用使得外包给Metabolon这样的公司更为常见。但是那些愿意自己承担重任的研究人员也会发现,他们并不缺少计算上的工具。   无论采用哪种方式,Bruker Daltonics代谢组学的市场部经理Aiko Barsch说,&ldquo 我会鼓励新客户进入代谢组学,因为那儿包含了那么多的信息。有那么多新东西有待发现。&rdquo
  • 招标怪相:惊闻安捷伦、PE、耶拿均推出微生物质谱?
    p   日前,温州某医院“微生物快速鉴定质谱仪”采购项目公开招标。标书中明确表示购买进口设备,并列出了符合采购要求的进口产品产地、品牌。 /p p   令人尴尬的是, span style=" color: rgb(79, 129, 189) " 标书中列出的安捷伦、PE、耶拿三家并没有“微生物快速鉴定质谱仪”产品(为此,笔者专门经过多方求证) strong 。 /strong /span 真想知道该标书论证专业人员都填了啥意见,到底是如何巧妙地避开了市场上一众“微生物快速鉴定质谱仪”品牌的呢(布鲁克、生物梅里埃已哭晕在厕所~)。 /p p style=" text-indent: 2em " 标书如下: /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/1375ff4a-ea49-4a59-a90a-e227154a30f5.jpg" title=" 微生物快速鉴定质谱.jpg" / /p p   书归正传,标书中采购的“微生物快速鉴定质谱仪”从仪器原理上说是基质辅助激光解吸电离飞行时间(MALDI-TOF)质谱,利用MALDI-TOF对细菌及真菌进行鉴定在临床上具有广阔的应用前景,未来该方法有望成为临床微生物鉴定的金标准。从去年开始,国内已有多家质谱厂商推出该产品,并且仍有许多IVD企业在陆续推出同类产品。(仪器信息网一直密切关注着这一市场的发展,详情见《 a href=" http://www.instrument.com.cn/news/20171014/231020.shtml" target=" _self" title=" " span style=" color: rgb(79, 129, 189) " 群雄逐鹿:国产MALDI-TOF MS井喷式发布 /span /a 》、《 a href=" http://www.instrument.com.cn/news/20180409/461129.shtml" target=" _self" title=" " span style=" color: rgb(79, 129, 189) " 又2家IVD公司推出MALDI-TOF MS,临床微生物质谱的蛋糕到底有多大? /span /a 》) /p p   对于该标书中出现这样的低级错误,一方面反映出市场的需求日益增长以及市场潜力的快速变现,有越来越多的医院开始接受这一新方法并采购仪器 另一方面也反映出了这一新兴市场的混乱,相类似的低级错误还有很多,建议采购单位请专业人士认真论证。 /p p   事实上,对于该仪器的选择,如果想要应用于临床,除了需要考量品牌、性能,是否获得了CFDA医疗注册许可也是必须要考虑的(没证的话,不能用于临床检测)。目前有CFDA注册证的品牌,除上述提到的布鲁克、生物梅里埃两家跨国公司外,还有国产品牌毅新博创、融智生物、安图生物。预计后续会有越来越多的厂家通过该注册。 /p
  • 国家市场监督管理总局关于对《蛋白质分子量测定 液相色谱-飞行时间质谱联用法》等225项拟立项国家标准项目公开征求意见的通知
    各有关单位:经研究,国家标准委决定对《焊缝无损检测 磁粉检测 验收等级》等225项拟立项国家标准项目公开征求意见,征求意见截止时间为2023年7月5日。请登录请登录标准技术司网站征求意见公示网页http://std.samr.gov.cn/gb/gbSuggestionPlan?bId=10001282,查询项目信息和反馈意见建议。2023年6月5日相关标准如下:#项目中文名称制修订截止日期1蛋白质分子量测定 液相色谱-飞行时间质谱联用法制定2023-07-052肝素酶活性的测定制定2023-07-053硫酸软骨素酶活性的测定制定2023-07-054葡萄糖氧化酶活性检测方法制定2023-07-055包装袋 试验条件 第1部分:纸袋制定2023-07-056产品几何技术规范(GPS) 坐标测量机(CMM)确定测量不确定度的技术第3部分:应用已校准工件或标准件修订2023-07-057产品召回 生产者安全管理韧性评价制定2023-07-058电梯、自动扶梯和自动人行道的电气要求 信息传输与控制安全制定2023-07-059电梯安全要求 第2部分:满足电梯基本安全要求的安全参数修订2023-07-0510工业废硫酸的处理处置规范修订2023-07-0511工作场所环境用气体探测器 第1部分:有毒气体探测器性能要求制定2023-07-0512工作场所环境用气体探测器 第2部分:有毒气体探测器的选型、安装、使用和维护制定2023-07-0513合格评定 管理体系审核认证机构要求 第 14 部分:文件管理体系审核与认证能力要求制定2023-07-0514化学品 快速雄激素干扰活性报告(READR)试验制定2023-07-0515化学品 水-沉积物系统中穗状狐尾藻毒性试验制定2023-07-0516化学品 液态粪肥中的厌氧转化试验制定2023-07-0517化学品 鱼类细胞系急性毒性:RTgill-W1细胞系试验制定2023-07-0518环境试验 第2部分:试验方法 试验:温度/湿度/静负载综合制定2023-07-0519家用燃气快速热水器 通用技术规范制定2023-07-0520腈水合酶纯度和活性的测定制定2023-07-0521跨境电子商务 海外仓服务质量评价指标制定2023-07-0522实验动物 动物模型鉴定与评价技术规范制定2023-07-0523塑料 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS) 模塑和挤出材料 第1部分:命名系统和分类基础修订2023-07-0524塑料 聚醚醚酮(PEEK)模塑和挤出材料 第1部分:命名系统和分类基础制定2023-07-0525搪玻璃层试验方法 第6部分:高电压试验修订2023-07-0526无损检测仪器 超声检测设备的性能与检验 第1部分:仪器修订2023-07-0527无损检测仪器 超声检测设备的性能与检验 第2部分:探头修订2023-07-0528无损检测仪器 超声检测设备的性能与检验 第3部分:组合设备修订2023-07-0529项目、项目群和项目组合管理 项目管理指南修订2023-07-0530项目成本管理制定2023-07-0531消费品缺陷工程分析 危险温度点测量方法制定2023-07-0532消费品缺陷线索采集与评估规范制定2023-07-0533医疗器械 制造商的上市后监督制定2023-07-0534邮政业术语修订2023-07-0535真空技术 真空计 皮拉尼真空计的规范、校准和测量不确定度制定2023-07-05
  • “脱”颖而出 | AdvanceBio脱盐产品重磅发布
    为什么要脱盐,有什么好处?保护您的数据和质谱仪(MS)使用质谱进行完整蛋白和亚基分析时,非常希望在分析前去除不需要的成分。样品前处理不仅可用于提高数据质量,也是保护质谱仪的一种方式。非挥发性样品缓冲液会导致质谱中出现盐加合物以及分子量计算不准确。这种盐还会快速污染离子源,甚至在仪器内部中进一步降低灵敏度并造成仪器停机清洁。花费 10–15 分钟从样品基质中除去盐,或将样品交换到 MS 兼容的挥发性缓冲液中,可以提高质量准确度并保护仪器。对合成寡核苷酸快速脱盐对于详细表征、配制或大分子寡核苷酸 HPLC,通过离子对反相或强阴离子交换进行纯化是获得高纯度样品的关键。但对于某些应用(如微阵列芯片、测序)中使用或作为 qPCR 引物中使用的小分子寡核苷酸(约 36 个碱基或更少),采用快速简单的脱盐步骤,即合成、剪切和脱盐保护步骤去除小分子副产物就已经足够。确保使用 InstantPC 标记的多聚糖实现灵敏的 N- 糖分析使用 InstantPC 试剂盒的 Agilent AdvanceBio Gly-X N- 糖前处理可在最短一小时内完成样品释放和 N- 糖标记。为获得这一多聚糖分析的理想分析灵敏度,需要将起始糖蛋白溶于相容缓冲液中。InstantPC 与伯胺反应标记游离 N- 糖,因此含有伯胺的任何缓冲液将与多聚糖发生竞争标记。将缓冲液快速交换为非伯胺缓冲液(如 HEPES),有助于确保用户获得尽可能高的灵敏度。AdvanceBio 脱盐产品有什么优势在 10–15 分钟内完成样品前处理用于分子量超过 5 kDa 的蛋白质、大于 10 个碱基对的寡核苷酸或核苷酸有三种产品形式:样品体积 95% 盐去除,样品回收率 90%在 pH 2.0–13.0 范围内稳定兼容所有常用缓冲液,以及浓度高达 0.2 mol/L NaOH、0.2 mol/L HCl、1 mol/L 乙酸、8 mol/L 尿素、6 mol/L 盐酸胍、1% SDS、24% 乙醇、30% 丙醇或 30% 乙腈的溶液工作原理凝胶过滤或体积排阻色谱法(SEC)是一种基于分子大小的分离方法。在这种情况下,使用凝胶过滤进行组分分离,将高于截留分子量的样品组分与低于截留分子量的所有组分分离。大于 5 kDa 的蛋白质或长度超过 10 nt 或 bp 的寡核苷酸太大,无法有效地进入颗粒的孔隙结构,因此作为一个组分首先洗脱。较小的基质组分和缓冲液盐可以更有效地进入到颗粒的小孔中,从而保留在色谱柱上。使用 AdvanceBio 离心柱(部件号 1980-1105 中包含的半制备级离心柱旨在用于 50 mL 离心管:一个用于清洗步骤,另一个用于收集样品。如图所示,离心柱通过一个白色的塑料小适配器固定在样品瓶顶部。部件号 1980-1105 每包包含四个可重复使用的适配器。还可通过部件号 1980-1106 额外订购 8 个适配器。如果您需要离心管,安捷伦提供两种包装规格,部件号 5610-2049,25/包和 190065200,500/包。使用 AdvanceBio 离心 96 样品板高通量 96 样品板需要单独的 96 孔板进行清洗和样品收集步骤。对于清洗步骤,我们建议使用部件号 5043-9308;对于样品收集步骤,我们建议使用 V 形 96 样品板,如 5043-9312。离心期间,AdvanceBio 离心 96 样品板将堆叠在清洗或样品收集板的顶部,因此请确保离心机可以容纳堆叠后的孔板(高 5.1 cm)。▲ 点击查看 AdvanceBio&ensp 离心柱常见问题解答产品介绍:https://www.agilent.com.cn/zh-cn/product/biopharma-hplc-analysis/biomolecule-sample-preparation/advancebio-spin-columns
  • 珀金埃尔默推出用于检测食品中三聚氰胺的气相色谱质谱联用仪
    珀金埃尔默推出用于检测食品中三聚氰胺的气相色谱质谱联用仪 系统包括符合美国FDA技术的仪器和应用资源 珀金埃尔默生命和分析科学,是一个具有全球领先技术的专注于检测和分析的公司,日前宣布一项利用用于检测蛋白质食物中三聚氰胺添加剂的气相色谱质谱联用仪。三聚氰胺气相色谱质谱联用交钥匙式系统包括仪器、消耗品和用于污染物样本分析所需的各种应用资源。 “在此系统的帮助和下,实验室可以确保其分析的精确性,同时也符合美国FDA最新的检验 淀粉,大米蛋白,玉米粉和大豆蛋白的相关标准。” Eric Ziegler, 珀金埃尔默生命和分析科学色谱副总裁这样说道。. “我们竭力用我们的深厚的知识来开发一项用于检测三聚氰胺添加剂的完整分析系统。此项系统再次展现珀金埃尔默将为客户提供更多以应用为核心的系统来改善和保护我们的世界。” 此次三聚氰胺分析仪的技术是与 Flora Research研究中心共同开发的,此研究中心是一家在FDA注册的擅长对天然产品进行检验的独立实验室。 Ziegler同时指出珀金埃尔默是首家提供全套三聚氰胺检验用气相色谱质谱联用仪系统的公司。 三聚氰胺是一种氮杂环化工原料,它在近期北美造成猫狗肾衰竭的淀粉中的事件中出现而使其广为人知. 。事件之后,美国FDA立即颁布了利用气相色谱质谱方法对蛋白质食物中三聚氰胺进行检验的标准技术。 三聚氰胺分析仪包括利用自动进样器和TurboMass™ 软件的Clarus® 600 T 气相色谱质谱联用仪 ,所有分析需要的消耗品和一份用于迅速启动的应用光盘。应用光盘包括分析方法、样本数据、三聚氰胺和相关降解化合物的谱库、三聚氰胺应用指导手册和注明具体分析方法的应用说明。 鉴于三聚氰胺在财务和健康上可能带来的巨大风险,许多数据的质量检查对于确认结果是必不可少的。除按高、低浓度做的的标准曲线之外,该方法所需的相关质量检查内容包括溶剂空白分析、吡啶溶剂和衍生试剂的分析,方法空白分析,不加标的溶剂完成样品萃取过程的分析和在基体中加标高、低浓度的样品的分析 尽管美国 FDA 的测试方法判定标准是通过或不合格 , 珀金埃尔默的Clarus 600 气相色谱质谱分析仪可以提供半定量的灵敏度来增加检验的信心。 更多信息请访问 www.perkinelmer.com/melamine. 珀金埃尔默的检测设备被广泛应用于食品质量和安全的检验,包括与影响生物健康相关的认证、授权、制造和可能污染物的检验。珀金埃尔默公司能够帮助对食品从原材料到最后成品(从田间到餐桌)的全套检验,并且保证过程的高灵敏度和可靠性。 screen.width-300)this.width=screen.width-300"
  • 质谱技术的新方向—电荷检测质谱法(CDMS)
    电荷检测质谱法是通过同时测量单个离子的质荷比和电荷数,进而算得离子质量m的单粒子统计方法,在测定超大分子离子的质量分布方面有独特的优势。现有质谱仪在超大分子量测量方面面临的挑战在质谱仪中,被分析物质首先被离子化,随后各种离子被引入真空中的质量分析器,在分析器中的电场磁场作用下,离子的运动特性随其质荷比不同而产生差异,因而造成时空上的分离,并由检测器依次检测出来,因此形成质谱。所以,目前的质谱仪测量的是离子的质荷比(m/z),而不是质量本身。经过一个多世纪的发展,质谱仪从原先只能分析无机元素和小分子,逐步发展到能够分析有机物分子、生物大分子直至具备生命体特征的病毒颗粒。2002年诺贝尔化学奖之一授予了用电喷雾电离(ESI)进行蛋白质质谱分析的创始人John Fenn。在电喷雾质谱对蛋白质进行分析时,溶液中的蛋白质样品被传送到加有高压的毛细管尖端,强电场促使样品溶液喷雾,喷雾中的液滴通过蒸发,库仑爆炸等过程,形成带有多个电荷的蛋白质离子,被引入处于真空中的质谱分析器。每个离子所带的电荷数的多少,取决于分子的大小、分子在溶液中的几何构象(折叠或打开)以及电喷雾尖端处的电压和气流等参数。通常对蛋白质这种大分子来说,ESI质谱中都会呈现多种价态的谱峰群,群落中的每一组为某个电荷态该蛋白质的各个同位素峰、盐峰以及加合物峰等。由于电荷态z通常是连续的整数分布(例如z = 11,12....21,22...),人们可以通过计算不同电荷数对应的群落m/z的间隔来推算各组的电荷数z,进而求出实际的质量m的分布,也可以用电脑程序退卷积得到m分布。对于分析较小(分子量在5万以下)、较简单纯净的蛋白样品,退卷积还是很有效的。然而,在实际应用中对蛋白和蛋白组的分析,特别是对天然蛋白和病毒颗粒的分析却不那么简单。随着分子量上升,分子结构越来越复杂,各种翻译后修饰使被测蛋白的分子量出现差异化(heterogeneity),很宽的质量m分布(可达上千Da)使得不同价态的峰群连接在一起。图1中,用高分辨质谱仪对二种病毒壳体的质量进行测定,由于各种价态的质谱峰群连城一片,根本无法辨别谱峰,得到样品分子的质量。同时,实际样品也可能因处理不善或自然裂解,使谱图混杂着不同大小的分子离子,它们各自的价态z分布可能导致它们的峰群在m/z轴上交叠在一起。目前对于很多糖蛋白,分子量超过3、4万就出现峰群交叠,无法用退卷积软件来获得分子量的分布信息。事实说明,对于大生物分子的质谱分析,仅靠提高仪器的分辨率是无济于事的。图1 ESI质谱对大型病毒壳体质量测定的困难。(a,b)晶体结构效果图 (c,d) 的“高分辨”质谱分析图。(摘自:Kafader, J. O., Nature methods, 17(4), 391-394)糖蛋白是生物制品中比例最大的一类药物,其糖修饰对其功能非常关键,准确解析此类药物的糖修饰是药物研发、报批和质量监控的关键内容。但它们在ESI-MS的质谱中,看到的好像是一堆杂草,无法辨别有什么蛋白组分。将一个糖蛋白药物中的各组分进行高分辨检测,是当前生物质谱面临的巨大挑战。电荷检测质谱仪的提出与技术发展早在上世纪90年代,美国西北太平洋国家实验室R.D.Smith组的 Bruce, J. E等就提出可以在傅里叶变换质谱仪中同时测量单个离子的电荷和质荷比,从而算出离子的质量m。随后,美国劳伦斯伯克利国家实验室W. H. Benner 发明了一种线形的静电离子阱,并用其测量单个高价离子的电荷数和质荷比,进而得到单个事件中的离子质量m。只要连续不断地进行大量的单个离子测量,就可以把总离子事件统计出来,形成按质量分布的直方图,而这就是一张电荷检测质谱。图2,Benner小组采用的直线形静电离子阱进行CDMS测量的原理图CDMS技术的关键是如何准确地测量单个离子的电荷。测量中,离子在静电离子阱内进行周期性运动并在电极上感应出“镜像电荷”信号。通过对信号的傅里叶变换,得到离子信号的频率从而决定离子的质荷比,而由频谱峰的强度得到离子所带的电荷数。虽然单个离子的镜像电荷频谱的峰强度与离子的电荷数成正比,它也同时与离子在阱内的轨道形状、离子存活时间有关,而这些参量都存在不定性;并且由于镜像电荷信号强度极弱,回路中的电子噪声对精确测量镜像电荷产生很大的影响,因此早期的电荷测量的RMS误差达2.2e以上,由此计算出的质量精度只比凝胶电泳好一点。近年来随着人们对天然、复杂蛋白分析的需求日益显现,CDMS技术也进一步得到了发展。美国印第安纳大学Jarrold小组通过对线形静电离子阱分析器的不断改进,特别是采用了低温前级信号放大器等优化设计后,实现了最小RMS 0.2 e的电荷测量误差,测量的样品包括2 MDa以上的蛋白复合体(protein complex)和20 MDa以上的病毒外壳。在这个RMS误差下,通过电荷数取整可以大概率获得精准的电荷值,从而得到精准的质谱分布。图3给出了用普通ToF质谱仪和CDMS测量天然态丙酮酸激酶(PKn)多聚体的效果比较。当3个以上四聚体组装在一起时,ToF质谱完全无法辨别其质量分布,而CDMS可以看到近10个四聚体组合的质量峰。图3.用常规ToF质谱(左)和用CDMS测量的丙酮酸激酶(PK)多聚体,使用相同样品和相同电喷雾条件。(摘自D. Keifer: Analyst, 2017,142,1654)目前,虽然用线形静电阱结合傅里叶变换可以得到较好的电荷测量精度,但该方法每次只能测一个离子,否则库伦相互作用会影响测量。在实际测试中,每次引入的离子数是随机分布的,需要用软件鉴别超过一个离子注入的事件,也要发现因为和残余气体碰撞而半路夭折的事件,并把这些“不良”记录剔除。考虑单次分析时间大约需要1s,得到一张良好统计的CDMS谱图需要几个小时甚至一天的数据积累。加利福尼亚大学E. Williams团队对线形静电离子阱分析器的设计和的数据处理方法进行了创新,能让宽能量范围的离子同时进入离子阱进行分析,避免了离子之间的空间电荷作用,可以在一个测量周期内测量10-20个离子,进而有望提高了检测效率。与此同时,其他尝试使用商业傅立叶FT质谱仪进行CDMS的研究团体也逐步浮现。美国西北大学Kelleher团队、荷兰乌得勒支大学的A.R.Heck团队先后使用热电公司的静电场轨道阱(Orbitrap) 系统,通过更新数据处理软件,对CDMS进行了应用研究。除了Orbitrap是成熟的商业化仪器这一优点外,轨道静电离子阱内的离子由于其轨道运动,导致电荷分布在中心电极周围,因此其空间电荷相互作用较小。Kelleher 在Nature Method上的论文声称,基于Orbitrap的CDMS可以同时分析100个离子。不过,在电荷测量精度上,Orbitrap-CDMS目前只达到RMS 1 e左右,较Jarrold的线形静电阱还有一定的差距,但Orbitrap对m/z的测量精度、分辨率远远超过ELIT,一定程度上帮助消除在多离子同时分析时可能出现的m/z相近离子的信号干涉效应。笔者在岛津公司的欧洲研发团队去年也在JASMS发表了用CDMS测量糖蛋白的尝试。该工作采用了一种盘状平面静电离子阱分析器,如图4,而这种分析器也能像Orbitrap那样获得超高分辨质谱。通过对测量硬件和软件进行改进,实现了CDMS实验。该报道给出了一种全新的CDMS数据处理方法,能够克服离子在分析过程中因碰撞夭折造成测量不准的问题,同时实验验证了该方法的有效性,还对多个离子同时分析时的信号干涉等问题提出分析和研判,为深入研究CDMS技术,消除造成电荷测量误差的障碍打下了基础。图4,用于CDMS 实验的平面静电离子阱系统 (A. Rusinov, L. Ding, JASMS, 32, 5, 2021)CDMS技术的应用现状目前,电荷检测质谱技术还处于早期发展阶段,还没有现成的商品仪器出售,只有能够自己开发质谱仪器硬件,或自己改编FTMS(含Orbitrap)软件的专家才能进行这样的实验。 今年初美国沃特世公司宣布成功收购专攻电荷检测质谱技术(CDMS)及服务的初创企业Megadalton Solutions Inc. Megadalton Solutions是由美国印第安纳大学的Martin Jarrold和David Clemmer两位教授于2018年创立,他们目前是研发的CDMS仪器最长久的团队并拥有最成熟的技术。沃特世曾于2021年将Megadalton的CDMS技术引进到了沃特世Immerse Cambridge创新和研究实验室,并应用于各项先进检测及研发工作。沃特世公司首席执行官Udit Batra博士表示要进一步开发Megadalton的CDMS技术并将其商业化。在国内,CDMS无论是仪器技术开发还是应用都属空白。虽然国内在复杂生物大分子结构与功能的研究、病毒载体空壳率监测方面对CDMS已经产生需求,但我们在高端质谱仪器研制方面远远落后于西方。CDMS在技术上是基于FTMS分析原理而演化产生的,但国内目前对FT类型的质谱仪器研究,除了少量理论分析与离子光学仿真工作外,还没有实质性的进展,也没有企业能够提供FTMS类商品仪器。针对这些需求,笔者打算在前期研究工作的基础上,研究开发静电离子阱分析器,并进一步结合开发CDMS特定的数据处理软件,建成一套拥有自主知识产权的新型质谱仪器。同时建立国内的研发应用合作机制,解决目前国内超大分子蛋白质生物药剂质量分析的问题。预测CDMS技术未来的市场空间如前所述,目前对复杂蛋白等大型生物分子进行质谱分析时,由于其分子量的差异性(heterogeneity), 存在着严重的多价态峰群重叠问题,导致无法通过质谱仪获得这些大分子在样品中的质量分布。而用电荷检测质谱仪,无需对电荷态退卷积,可以直接得到蛋白质、蛋白复合体、各种转译后修饰造成的特定质量分布图。因此,该仪器的发展在天然蛋白质、糖蛋白、病毒颗粒的成分和结构研究,抗原-抗体作用机理研究和疫苗研发方面有很大的未来市场空间,具体可以列举以下几个方面:(1)新型电荷检测质谱仪可实现复杂样品的蛋白离子精确分析,可时提供复杂样品中各蛋白分子的结构,密度分布等。(2)可直接测定糖蛋白及其它各种转译后修饰造成的特定质量分布图,为解释蛋白大分子及其转译后修饰分子量或结构表征变化信息等之间的关系,从而对糖蛋白相关的疾病诊断具有重要意义。(3)通过研究DNA等生物大分子离子的电荷分布,以及质量与电荷的关联,可以推断这些大分子的结构,比如它的聚合程度、纤维股数等。(4)在病毒研究中,可以用来确定病毒衣壳的蛋白复合体结构及其组装反应的过程,这将在抗病毒药物的研究中发挥作用。(5)在基因疗法研究和产品质控中,本项目研制的电荷检测质谱仪可以用来测定腺病毒载体的空壳率,检查载体内的基因完整度。推动现代临床医学的发展;(6)电荷检测质谱仪还可以用来测定纳米聚合物分子的聚合度和分散指数,推动材料科学的发展。值得关注的是新冠疫情给质谱分析带来了全新机遇,除了对新冠病毒本身的蛋白进行分析研究以外,也可以在灭活疫苗、病毒载体疫苗以及核酸疫苗产品的质量控制、效果评价、免疫机制研究以及载体类疫苗的体外模拟产物的评价等方面发挥优势。关于笔者:宁波大学材料科学与化学工程学院/质谱技术研究院 丁力1990年于复旦大学物理系获理学博士学位。先后工作于复旦大学材料科学系,以色列魏兹曼科学研究所,英国贝尔法斯特女王大学纯粹与应用物理系。1998年加入岛津欧洲研究所。2007年至2011年任岛津分析技术研发(上海)有限公司总经理。2011-2020年任岛津欧洲研究所高级研究员,研发二部经理。主要领导了多项质谱仪器的研发,是国际上数字离子阱质谱技术的创始人,在离子源,四极场离子阱,静电离子阱,飞行时间等分析器技术及其联用技术方面有很多创新和突破。发表论文、报告、专著一百余篇,有三十余项发明专利。领域:QIT、ToF、Quadrupole、MALDI、APMALDI、ESI、Digital Ion Trap、Linear Ion Trap、Electrostatic Ion Trap,FTMS、 CDMS、MSMS、ECD、Ambient Pressure Ion Sources 等。目前丁力在宁波大学组建团队,继续静电离子阱的设计和优化工作,已提出了静电“和谐阱”的设计概念,充分利用其高次谐波来提高质谱分析器的分辨本领。同时也在探索在国内实现这种精密分析器的加工和组装工艺,为下一步实现超高分辨质谱仪国产化做准备,也为在国内研制电荷检测质谱仪打好基础。
  • 国产飞行时间质谱仪实现纳秒级精确测定
    p   毫厘之差,已远不能形容现代科技测量的变化范围。高新技术企业北京毅新博创生物科技公司研发的飞行时间质谱仪,能在纳秒级对物质分子量进行测定,更敏锐地发现基因变化。记者日前获悉,该技术产品已获得北京市科委新技术新产品认证。 /p p   1纳秒相当于十的负九次方,即十亿分之一秒,飞行时间质谱仪的精度可见一斑。通过这一技术,可测定基因、蛋白、糖基的变化,从而发现肿瘤、缺陷基因等突变,在优生优育、精准医学、分子遗传育种等领域有着极广的应用。此前,该技术和产品均被国外垄断。 /p p   据项目工程人员介绍,该技术利用试剂把基因、蛋白质等生物大分子离子化后,在高能脉冲电压作用下,让其“飞一会儿”,最终通过测量离子飞行时间,计算分子量的变化,分析出基因或蛋白中发生的具体变化。 /p p   “精度可以达到分子量的千分之一量级。”毅新博创董事长马庆伟介绍。在一般初中和高中的化学课本中,精确到个位数的分子量,已足够人们去计算各种化学反应中物质种类、数量的变化。测量到千分位后,对分子内部变化都可以“明察秋毫”。举例说,水的分子量是18,如果精确到千分位,就可知道水分子中不同元素的同位素比例,来自长江、黄河的水即使提炼为纯净水,也一样可以迅速、精确地分辨出来。 /p p   该项目运用到临床中,可提前预警肿瘤。一位70岁的患者肺部出现阴影,但无法确诊是否是肿瘤。通过飞行时间质谱仪,检测到基因出现变化,并准确判断出血液循环肿瘤DNA中“KRAS”基因发生了突变。这名患有结肠癌合并肺转移的患者手术后,通过测量血液循环肿瘤DNA,术后第二周就可以发现基因突变,预警肿瘤复发,而目前临床检测手段直到术后第八周才能确诊肿瘤是否复发。 /p p   据介绍,飞行时间质谱仪对肿瘤的检测灵敏度,要比基因测序检测提高十倍。基因测序需要将所有基因测一遍,才能发现突变基因;而飞行时间质谱仪可以很精确地检测发生突变的基因位点。过去寻找基因中的突变靶位,需要几天时间才能完成基因测序,解读测序数据又需要花费几周时间。而利用飞行时间质谱仪几个小时就能完成检测,速度提升数十倍,患者所花费的检测费用也会大幅降低。 /p p   高精度的飞行时间质谱仪应用非常广泛。例如,用在优生优育领域,可以无创检测侏儒症、先天性耳聋等基因,完成产前检查、新生儿筛查 用在分子遗传育种领域,可以快速、准确找到优势基因,实现精确杂交,过去几年才能完成的杂交育种筛选,有望一两年内就能完成。目前飞行时间质谱仪已经开始在水稻、玉米、小麦等品种中建立基因数据库,下一步将在花卉、蔬菜、奶牛、蛋鸡等品种中开展基因数据库的建设,为推出高产、高质的新品种奠定分子基础。飞行时间质谱仪还可以用于病毒分析等微生物检测。 /p p   “之前,这一领域是外国技术的天下,现在终于实现中国‘智’造。”马庆伟介绍,这项完全自主知识产权的技术,已经申请发明专利60余项。今年年底到明年年初,马庆伟计划与美国霍普金斯大学合作建立一个实验室,让这项新技术接受国际竞争与挑战。 /p
  • 为什么会出现鬼峰?
    鬼峰是液相色谱中较常出现的问题之一,导致鬼峰出现的因素有很多,在使用液相色谱仪时任何不当的操作都可能会产生鬼峰,从而影响分析结果的准确性。根据鬼峰出现的频率判断,产生鬼峰的主要因素有溶剂问题,仪器问题、流动相残留气泡以及操作不当等。&emsp &emsp 一、溶剂问题&emsp &emsp 1.有机溶剂&emsp &emsp 甲醇制备工艺相较乙腈的制备工艺来说较为简单,其杂质含量也较少。但甲醇紫外吸收范围比乙腈广,当使用紫外检测器尤其波长较低时,用甲醇做有机相会导致漂移太大产生问题。而用作梯度色谱的乙腈质量要求较高,采用进口梯度色谱专用乙腈能够很好的减少鬼峰的出现。而且如果有机相使用完后未更换新的流动相瓶,直接添加补充到旧的流动相瓶也有可能会产出鬼峰。&emsp &emsp 2.水&emsp &emsp 要保证水的“干净”,避免水中含有较多的杂质,尽量用HPLC级的纯水并且水相要现配现用,避免微生物滋长。&emsp &emsp 3.其它试剂&emsp &emsp 缓冲盐、TFA、EDTA等试剂也会对流动相造成很大的影响,尽量用纯度高的试剂配制流动相。&emsp &emsp 二、仪器问题&emsp &emsp 1.液相的流动相管路被污染&emsp &emsp 长时间使用含水量较高的流动相(尤其是加入了缓冲盐),细菌很容易在管路中滋生,细菌产生的代谢产物或是细胞碎片会造成鬼峰出现。&emsp &emsp 2.检测器样品残留&emsp &emsp 一些样品组分在检测器流通池内残留,从而产生鬼峰的情况,这种情形,需要对流通池进行彻底清洗。&emsp &emsp 3.单向阀堵塞&emsp &emsp 由于单向阀堵塞而造成系统压力不稳,从而产生鬼峰。&emsp &emsp 4.色谱柱中组分残留&emsp &emsp 色谱柱可对流动相或系统流路内的强保留污染组分起到富集作用,在有机相比例随梯度程序变化的过程中而被冲洗出来,污染组分残留会导致鬼峰的出现。&emsp &emsp 三、流动相残留气泡&emsp &emsp 这种情况下可将流动相超声或鼓He脱除气泡并打开purge阀,大流速冲出仪器管路中的气泡,来减少气泡引起的鬼峰现象。&emsp &emsp 四、操作问题&emsp &emsp 1.流动相配置过程中受到污染&emsp &emsp 主要是盛放流动相的容器或是样品瓶受到污染。这种污染可能来自于洗涤剂、铬酸洗液或是其他实验人员用完后的残留杂质。有时流动相容器的塑料盖碎片都有可能是杂质的来源。对于样品瓶污染情况下的鬼峰,容易排除,仅需要分别将样品溶解或稀释用的试剂以及进样小瓶更换,即可确定鬼峰的来源。&emsp &emsp 2.样品稀释液与流动相极性或者pH相差太大&emsp &emsp 这也是导致鬼峰的原因之一,这种问题很有可能导致样品分为两个不同的阶段出峰,从而产生双峰或者多峰。&emsp &emsp 讨论到这里,大家可以看到鬼峰的来源多种多样的,除了避免实验操作错误、溶剂和仪器错误导致鬼峰出现,使用鬼峰捕集柱能较大减少鬼峰的出现。鬼峰捕集去除柱也称鬼峰小柱,将鬼峰捕集柱安装在梯度混合器和自动进样器之间,不仅能够去除流动相中的杂质,还可以有效捕集管路和混合器中的杂质。柱芯容积约700μL,耐压35Mpa,有多种尺寸、规格可供选择。
  • 国产又一家核酸质谱试剂供应商,苏州维基dNTP修饰技术取得突破进展
    国产又一家核酸质谱供应商,  目前,常见的分子诊断技术主要有荧光定量 PCR 技术(qPCR)、高通量测序技术(NGS)等。随着 MALDI-TOF-MS 技术的发展,核酸质谱技术也应运而生。  核酸质谱技术可实现单个样本同时进行几十甚至几百种靶标检测,每日处理的样本数可达千例以上,且结果分析简单。核酸质谱技术的出现能够弥补 qPCR 通量低和 NGS 耗时长、报告解读复杂的不足,已经成为研究单核苷酸多态性 ( SNP ) 、基因插入 / 删除、基因选择性剪接、基因拷贝数变化、基因表达、基因组 DNA 甲基化、tRNA 和 rRNA 的转录后修饰等课题的有效检测手段。  在核酸质谱技术领域,笔者近日关注到一家创办于 2022 年的创新公司苏州维基基因科技有限公司(以下简称 " 苏州维基 ")。苏州维基由多位业内资深医学博士联合创办,围绕其多项独有的基因检测技术,为临床及实验室等多场景提供核酸质谱整体解决方案,包括相关实验室建设、仪器、项目选择、试剂开发、临床检测全流程服务。苏州维基作为新一代基因检测机构,致力于通过开发更经济、科学、灵敏度高的检测方法提供高稳定性、高性价比的检测服务。  复杂、多靶标诊断场景,核酸质谱具有极致性价比  20 世纪 80 年代出现的 MALDI-TOF-MS 技术打破了以往质谱仅可进行小分子物质分析的传统,使得核酸、蛋白质等生物大分子也可应用质谱进行研究,极大推进了基因组学、蛋白质组学的发展,并给生物及医学领域带来了革命性的突破。  核酸质谱是在 MALDI-TOF-MS 技术基础上发展出来的一种多重 PCR 分析检测系统,通过 " 多重 PCR+ 高通量芯片 + 飞行时间质谱 " 的技术路径,能够在保持高灵敏度、高特异性的情况下,同时具备检测多基因多位点、通量大、检测速度快及极致的性价比优势。  在基因检测中,常见的分子诊断技术包括 qPCR 和 NGS 技术。在 qPCR 检测中,受到荧光通道数量的限制,要实现更大通量的检测只能依靠反复检测 而利用 NGS 技术进行检测分析成本较高,且报告周期达 7 天。" 对于临床需求而言,检测位点在 20~30 个或者 100 以内的时候,核酸质谱是更契合的检测技术。" 苏州维基联合创始人林有升说。  核酸质谱能够直接依据分子量的差异进行检测。当核酸发生变异时,无论是碱基的替换或修饰,都会改变 DNA 的分子质量,因此,只要待测靶标扩增后的分子量不同,就能够进行精准识别。  核酸质谱适合 10~100 靶标位点的基因检测,与 Sanger 测序符合度超过 99%,且重复性好。据介绍,核酸质谱仪器及配套试剂成本较低,同时每孔可分析 50 个位点,一次可分析 96 个样本,单次检测时间为 8 小时,报告周期约为 3 天。  2018 年,中国核酸质谱医用专家共识协作组在中华医学杂志刊登《中国核酸质谱应用专家共识》,系统介绍了 MALDI-TOF-MS 技术的原理及应用等方面的内容,以提高核酸质谱在国内临床及实验室中的认知程度,推动其临床转化应用。目前,核酸质谱在临床中更适合用于复杂的、多靶标疾病的诊断,主要包括出生遗传缺陷、肿瘤、药物基因组、病原体多联检和耐药性检测等。  突破国产核酸质谱试剂多个瓶颈问题,修饰后 dNTP 分子量差别大于 15  受限于技术壁垒和政策变动等因素,长久以来,国内核酸质谱检测试剂依赖于进口,除了成本高外,更受到货期等其他方面的影响,进一步限制了核酸质谱技术的临床应用推进。" 核酸质谱的临床应用要关注多个方面,包括技术平台的灵敏度、特异性、通量、报告时长以及成本等。" 林有升说。  为了实现核酸质谱试剂的国产化,苏州维基对核酸质谱检测流程中的多个环节进行了技术优化。PCR 技术是核酸质谱的关键技术环节之一,苏州维基通过 LNA-Blocker 技术,阻遏阴性模板以提高检出率,同时依靠自主开发出多重 PCR 设计软件,设计出的 UEP 引物特异性良好,能够将扩增数量达到 100 对以上。  核酸质谱主要通过检测多重 PCR 反应的产物,即单碱基延伸的产物质量大小来进一步确定检测结果。目前,核酸质谱技术主要依赖单碱基延伸反应来进行操作,单碱基延伸的效率关系到核酸质谱的检测效率,而区分度则是能否成功检测的重要标准。  dNTP 修饰技术是单碱基延伸过程中的重要技术,目前国内市面上比较成熟的核酸质谱制剂中的 dNTP 最小分子量差异为 9.21 Da。在检测中,由于分子量差异过小,出现检测的 SNP 为 AT 突变时,不同峰区的区分度很低,或是由于峰高差异较大出现 " 鼓包峰 " 等情况,从而干扰结果判读,这也成为制约核酸质谱临床应用的技术瓶颈之一。  基于其多年的技术开发经验,苏州维基已经攻克核酸质谱 dNTP 修饰技术。据介绍,修饰后的 dNTP 具有良好的单碱基阻遏效果,同时表现出极高的链接效率,而在区分度上,使用该技术进行修饰的 dNTP 分子量差别大于 15,区分度较高,失败风险降低。  面对不同的检测场景,苏州维基也从技术层面进行了推进和解决,致力于扩大核酸质谱技术的临床应用。例如,通过搭建甲基化核酸质谱检测防污染方案,可降低 98% 的 PCR 产物污染,在不影响检测灵敏度的情况下,解决了在 DNA 甲基化检测中因 PCR 产物污染造成检测结果不准确的产业化难题。  另外,依靠核心团队多年深耕检测行业,苏州维基已经积累了数万例肿瘤样本 ctDNA 基因突变谱、DNA 甲基化谱、SNC、CNV、MSI 等数据,数万例肿瘤样本全基因组检测数据及数万例肿瘤样本 ctDNA 含量、片段大小、断裂点、GC RICH 等数据,为其进一步优化技术和产品开发打下坚实基础。  打造三种解决方案,通用试剂可适配常见核酸质谱仪  凭借对核酸质谱检测流程中的多个环节进行了技术优化,苏州维基依据临床使用场景计划以 LDT 模式打造三种解决方案:病原微生物基因检测、药物基因组检测(遗传基因检测)及肿瘤基因检测。  病原微生物基因检测将通过打造 39 种病原微生物联检试剂,来覆盖 91% 以上的呼吸道感染疾病 药物基因组检测将涵盖心脑血管疾病、自身免疫系统疾病、精神类疾病、感染性疾病用药药物基因检测及单基因遗传病致病基因检测,提高各类疾病用药安全性及疗效 针对肿瘤基因检测,目前苏州维基将聚焦于消化道肿瘤筛查血浆游离 DNA 甲基化检测,实现血浆游离 DNA 甲基化启动子区 CpG 岛甲基化谱绘制。  目前,苏州维基已经开发出了国产化的全血 / 拭子核酸纯化试剂、血浆游离 DNA 纯化试剂、多重化 PCR 扩增试剂、单碱基引物延伸试剂、PCR 产物阳离子纯化试剂以及多重 PCR 设计程序、UEP 引物设计程序两款软件。可以说,苏州维基已经走通了核酸质谱的全技术链条。  据介绍,苏州维基开发的核酸质谱通用试剂 "MASS GEL ™ " 能够适配市面上常见的核酸质谱仪。" 在转化率、扩增效率、得率、稳定性及操作步骤上,MASS GEL ™表现都十分优异。其转化率超过 98%,实验步骤简化至五个。" 林有升说。  " 随着核酸质谱国产化的快速发展,仪器成本和试剂成本不断降低,已接近 QPCR 仪器和试剂成本,表现出明显的成本优势。无论是从技术优势还是成本优势来看,核酸质谱都有潜力、有机会能够在临床应用中大显身手。" 林有升强调。关于苏州维基  苏州维基基因科技是一家致力于核酸质谱国产化临床应用试剂开发与应用的技术主导型公司,由多位生物学、医学博士创办,公司申请专利5项,产品覆盖药物基因组学检测、病原微生物核酸联检,核心技术有“LNA-Multiplex-PCR”,”核酸质谱防污染技术”,“核酸质谱高效延伸技术”,“dNTP修饰技术”。苏州维基通过持续的技术开发和优化,已有药物基因组和病原微生物多款产品经过性能验证,有数款技术打破国外技术垄断,为我国临床基因检测技术进步贡献自己的力量。
  • 电荷检测质谱是什么?为何如此引得质谱巨头关注?
    质谱法是一种强大的分析工具,其原理是测量带电粒子质量的方法,当分析样品进入质谱仪后,首先在离子源处使分析物进行游离化以转换为带电离子,进入质量分析器后,在电场、磁场等物理力量的作用下,探测器可测得不同离子的质荷比(m/z),从而从电荷推算出分析物的质量。传统质谱法难以分辨质量大于几百千道尔顿的物质(例如蛋白质复合物)的电荷状态。然而近些年,一种新的质谱方法出现,即电荷检测质谱 (Charge Detection Mass Spectrometry,CDMS) 。CDMS 是一种通过同时测量单个离子的质荷比(m/z)来确定单个离子质量的单粒子技术。确定数以千计的单个离子的质量,然后将结果合并提供质谱图。使用这种方法,可以测量通常不适合传统质谱分析的异质和高分子量样品的准确质量分布。最新发表的CDMS技术的应用就包括了高度糖基化的蛋白质、蛋白质复合物、蛋白质聚集体(如淀粉样蛋白纤维)、传染性病毒、基因疗法、疫苗和囊泡(如外泌体)。虽然到目前为止,CDMS 仍然是少数能够自制仪器的科研人员在应用。而随着生物医学的快速发展,研究人员分析分子量超大样品的需求快速增长,传统的质谱方法面临一定的限制,以CDMS为焦点的分析技术也许将成为下一个里程碑。前沿技术发生革新,行业巨头公司一定是反应最快的。日前,全球著名的质谱仪器公司Waters便发布公告,成功收购了一家专攻电荷检测质谱技术(CDMS)的初创企业,Megadalton Solutions。该公司由美国印第安纳大学的Martin Jarrold和David Clemmer两位教授于2018年创立。笔者进一步查询到,Martin F. Jarrold 本人在过去十年一直致力于 CDMS技术的研究,也于2015年发表了“Charge Detection Mass Spectrometry with Almost Perfect Charge Accuracy”相关文章。(DOI:https://doi.org/10.1021/acs.analchem.5b02324)。2021年还发表了关于CDMS在生物分子学和生物技术相关的应用进展文章“Applications of Charge Detection Mass Spectrometry in Molecular Biology and Biotechnology”。(DOI:https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.1c00377)2018年,Martin Jarrold和David Clemmer教授因在离子淌度质谱技术上的开创性发明,共同获得了美国质谱学会颁发的质谱杰出贡献奖。不仅如此,David Clemmer教授还曾获得2006年的Biemann奖章。2018年ASMS质谱杰出贡献奖可以说,Megadalton Solutions公司是由两位质谱界大佬为了研发CDMS仪器创立的,技术实力很强硬。Waters公司的眼光也非常独到,于2021年就已经将Megadalton的CDMS技术引进到了Waters的Immerse Cambridge创新和研究实验室,并应用于各项先进检测及研发工作。(相关链接:沃特世收购电荷检测质谱技术 扩大细胞和基因治疗领域应用)此外,笔者还注意到了另外一家基于CDMS技术的初创企业,荷兰公司TrueMass。TrueMass 于 2020 年在荷兰成立,并在英国曼彻斯特设有制造工厂。这家私营投资公司已从天使投资人获得大量资金,公司的使命是提供新技术,帮助全球研究人员和临床实验室推进药物开发和材料技术的研究。该公司于2021年10月26日在宾夕法尼亚州费城举办的ASMS上推出了其研发的CDMS仪器。笔者也搜索了TrueMass创始人 John Hoyes博士相关的信息,以飨读者。TrueMass创始人 John Hoyes博士TrueMass 创始人 John Hoyes 博士在质谱行业拥有 30 多年的从业经验。他于 1989 年在曼彻斯特大学完成了激光物理学博士学位,并在该大学科学技术学院仪器与分析科学系 (DIAS) 担任了一年的博士后研究助理。 Hoyes博士1990 年首次加入 VG Analytical,担任曼彻斯特工厂的开发物理学家。在头两年致力于改进磁扇磁场质谱仪器后,他开始研究飞行时间 (TOF) 质谱仪器。他是 VG Analytical 第一台 TOF 仪器的项目负责人,该仪器采用了 MALDI 离子源。 1995 年,他领导开发了世界上第一台商用 Q-TOF 仪器,该仪器于1996 年底由Micromass(后被Waters收购)推出。 2000 年,他发明了高分辨率光学 TOF 几何结构,并被纳入下一代 Q-TOF 仪器的改进。 2003 年,Hoyes博士离开 VG,成立了一家名为 MS Horizons 的新公司,专门提升该领域现有 Q-TOF 仪器的性能。在此期间,Hoyes博士对离子淌度和飞行时间杂合质谱仪器产生了兴趣,并为此申请了专利。他于 2006 年回到 Micromass(后被Waters收购) 担任研究总监,并于 2010 年成为技术总监。在他任职期间,公司推出了 SYNAPT G2、Vion 仪器和 StepWave 离子源等产品。 2013 年,他成为Waters科学研究员,并于 2016 年在 HUPO(人类蛋白质组组织)获得“科学技术奖”。2018 年 4 月,Hoyes博士离开公司,成立了 HGSG Ltd咨询公司。2020年Hoyes博士创立了 TrueMass公司以实现他对商业电荷检测质谱仪器的想法。总体看来,CDMS技术在复杂生物分析中能够发挥质谱技术的精确性优势,不久之后,质谱巨头们关于CDMS技术一定会动作频频,仪器信息网也将持续带来最新报道,敬请关注。
  • 魏开华:质谱进展评述专题之【质谱软件】
    p   从用户来讲,质谱软件是评价质谱系统性能指标最重要的因素之一。不同质谱公司的质谱软件差异非常大,而且目前还没有公认的统一的规范。相比而言,国外质谱软件比国内质谱的软件专业性更强、可靠性更高、投入技术和资金也更大。 /p p   灵敏度是任何一台质谱仪器的必须指标之一,但信噪比的计算方法多种多样,目前每个公司都对软件算法进行保密而计算结果都不一样,即使是第三方质谱软件公司的算法也不一样,因此,用户实际上很难通过信噪比参数来横向比较同类质谱仪器的优劣。 /p p   对于蛋白质来说,多电荷峰的去卷积算法最为关键,否则,分子量结果的准确性和可靠性难以评估。对目前主流质谱公司的去卷积软件进行比较后发现,只有个别质谱公司的去卷积计算结果有质量控制(QC),有些公司的去卷积软件甚至不是实测质谱图。质谱采集软件由于涉及较多的商业利益,鲜有人进行深层介绍和评价。 /p p   由于质谱采集卡等硬件速度和带宽的大幅度提高,实时信号的实时处理技术方案就很重要了。有些公司采用内置独立处理电脑,有的是独立采集卡,它们对实时信号的预处理技术和深度差异很大,但是无论如何,简单平滑去噪的方案是不推荐的,而应该是根据质谱硬件情况开发更先进的算法来降低点噪音和化学噪音,从而提高质谱定量分析灵敏度和动态范围。 /p p   质谱数据库方面,NIST依然处于领先地位,近些年增加了许多蛋白质ms/ms数据。通过质谱公司与科研机构合作,微生物质谱数据库和代谢物数据库规模正不断扩大,预期将对质谱应用的进一步拓展起到重要的推动作用。目前,提高未知物鉴定效率和可靠性的软件和数据库还没有令人满意的进展。没有强大的数据库,就没有智能质谱。数据库的构建是个工作量巨大、成本巨大的事情,首先需要建立标准体系,然后需要大量人工去伪,还需要良好的算法。欧洲生物信息研究院(EBI)应该成为质谱数据库建设的范例。 /p p   当质谱硬件发展到一定程度后就会出现平台期,软件和应用支持则是质谱系统的核心竞争力,因此,培养质谱软件技术人员和应用支持人员,是国内外质谱公司研发投入的着眼点,这对于国内质谱的持续发展尤为重要。 /p p style=" text-align: right " 本文作者为蛋白质药物国家工程研究中心魏开华研究员 /p
  • 蛋白分子质谱诊断先行者许洋:蛋白质谱目前有三种临床应用
    p   用于生物样品分析的蛋白指纹法,该专利技术被国际顶级科学杂志《科学》以及医学界权威杂志《柳叶刀》评为世界蛋白指纹图谱和蛋白质芯片排名第一的技术。针对这项技术的一些问题,火石创造对许洋博士进行了深度的专访。 /p p style=" text-align: center " img width=" 300" height=" 385" title=" 001.png" style=" width: 300px height: 385px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/ebf3be8e-c0c2-49d6-9891-a76d207d183f.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong   许洋博士 /strong /p p   许洋博士一直致力于蛋白质组学研究开发,怀揣近五十项蛋白分子质谱诊断技术的自主发明专利。2009年他创办了湖州赛尔迪生物医药科技有限公司,凭借专利产品蛋白指纹图谱仪成为行业领头羊,也成为此类器械行业标准的起草者。 /p p strong   火石:请问您为什么做蛋白质谱? /strong /p p   许洋博士:我研究蛋白质谱是偶然也是必然。在美国纽约著名的Sloan-Kettering研究所单克隆抗体实验室早期研究治疗白血病时,我们制造了全世界第一枚人源化单克隆抗体(抗CD33人源化单抗)。后来我又和顶尖美国公司合作第一个将人源化单克隆抗体做成了靶向药。有了扎实的基础,必然能在更窄的蛋白质谱领域做的更好。 /p p   strong  火石:蛋白质谱当前的临床应用情况如何? /strong /p p   许洋博士:只有拿到医疗器械注册证才算进入临床,蛋白质谱目前只有三种临床应用:对肿瘤的筛查 对早期肾脏疾病的分析 在细菌上的鉴定应用。蛋白质谱在国内仍处于非常早期的阶段,且具有垄断性,极少人能做且在做。 /p p strong   火石:作为国家“千人计划”医疗器械特聘专家,您认为蛋白指纹图谱仪在医疗器械中的角色是什么? /strong /p p   许洋博士:蛋白指纹图谱仪分析的大数据可以生动地比喻为人体疾病的健康地图。 /p p   蛋白指纹究竟是什么?把质谱仪的显示屏中的每一个蛋白质都用一个分子量来表达,这些分子量组合起来就叫蛋白指纹。就像每个人的指纹都是不同的,每种疾病的特定蛋白质表达物也不同,称之为指纹图谱。蛋白指纹图谱技术是由蛋白质芯片及分析仪器——表面加强激光解析电离飞行时间质谱仪两部分组成,可以将病人血清中蛋白质成分的变化记录下来,绘制成蛋白指纹质谱图,并显示样品中各种蛋白的分子量、含量等信息。将这张图谱与正常人、某种疾病病人的谱图或基因库中的谱图进行对照,就能最终发现和捕获新的特异性相关蛋白及其特征。这种方法具有微量、精确、简易、快速的特点,适应于基础和临床等各个领域。 /p p   之所以将蛋白指纹图谱仪分析的大数据比喻为人体疾病的健康地图(MAP),是因为既然β2—微球蛋白是11731、人绒毛膜促性腺激素是37580、转甲状腺素蛋白是13761(数字对于计算机的应用更好管理),而每个蛋白质在质谱仪分析中都是数字,它本身就是大数据。任何物质在质谱底下都是数字,综合起来就是大数据。我把大数据串联起来,就能将分子在身体的MAP做出来。譬如一位吸烟的男士来体检,能发现他吸了烟数年之后肺部出现影像学病理性位点,结合质谱仪分析发现相关的疾病标志物,我们能够模拟出肺部疾病的健康地图,即通过质谱仪检测的健康大数据,可以模拟出该患者肺部出现了数个小红点,点击每个红点后都会解释原因,如显示铅、铬等数据是否超标,以及告诉你相应的对策。这样的技术开启了全智能健康4.0时代。 /p p   Tips:β2—微球蛋白(β2—MG)被认为是诊断早期肾功能损伤的敏感指标,尤其对于糖尿病肾病、高血压肾病、红斑狼疮肾炎的早期诊断具有重要参考价值,因此β2—微球蛋白的测定在临床上是有多种价值的。 /p p    strong 火石:您和您的团队在蛋白质组学研究的技术或者方法上有什么突破吗? /strong /p p   许洋博士:蛋白质作为标志物对肿瘤的诊断,确实没有太大的进展。 /p p   一直以来蛋白质组学研究面临的重大瓶颈是蛋白质分离问题:人体内有十万种蛋白质与衍生物,多数可能与疾病有关联,但这十万种蛋白质与衍生物只有分开后,质谱才能分析清楚。此前蛋白质组学技术中最流行、最通用的蛋白质分离方法是双向电泳,基本上能分离近二千种血浆蛋白质,远远不及十万种,所以成为了瓶颈。 /p p   2006年我提出了一个设想:和蛋白有关的抗体至少有一万多种,那为什么不用抗体来分离蛋白质?这件事一直有人在做,但之前都没有人想到用抗体组把一千个蛋白质一次性快速、实时地分离出来。之后就诞生了免疫质谱分析方法(专利号ZL 200610140652.0),可以在一个抗体组基质上同时捕获多个生物标志,并对捕获的变异的或修饰的生物标志进行质谱精确分析,还可以同时检测多个生物标志群。用免疫组质谱技术能测定抗原变异片段的分子量。另外,还可以将多种疾病特异性抗原的抗体同时标在一个基质点上。 /p p   Tips:免疫质谱分析方法:质谱与抗体分离技术联合应用即为免疫组质谱(Immunomic mass spectrometry,IMS)。免疫组质谱检测为一组多种(类)抗体与质谱联合来精确地鉴别变异或修饰生物标志群的方法。在一个抗体组基质上同时捕获多个生物标志,并对捕获的变异的或修饰的生物标志进行质谱精确分析。可以同时检测多个生物标志群(biomarkers)。 /p p   双向电泳(Two-dimensional electrophoresis):是一种等电聚焦电泳与SDS-PAGE相结合,分辨率更高的蛋白质电泳检测技术。目前是快速成长的蛋白质组学技术中最流行最通用的蛋白质分离方法。目前2D-PAGE能够在同一块凝胶上同步检测和定量数千个蛋白质。 /p p   从整个2015年的政策看,医疗器械行业是受到国家大力扶持的,行业地位与重要性大幅提升,法规向国际化看齐,行业监管不断趋严,医疗器械正成为与药物齐头并进的新兴产业。 /p p    strong 火石:是什么驱动着行业的高增长? /strong /p p   许洋博士:一是需求,老龄化加剧,家庭支付能力增强,导致医疗需求高增长 二是政府加大医疗卫生投入,《医疗器械科技产业“十二五”专项规划》表示,“十二五”期间将扶植形成8~10家产值超过50亿元的大型医疗器械产业集团 三是为配合新医改完善基层医疗建设的目标 四是国内生物技术研发应用进入突破期。 /p p    strong 火石:您认为接下来医疗器械未来发展的特点和前景会是怎么样的? /strong /p p   许洋博士:未来5年,医疗器械和制药占比将会达到1:1。近十年,我国医疗器械市场规模快速增长,国内医疗器械工业总产值从2003年的189亿人民币上升到2013年的1889亿,2013年同比增长21%,增长速度远快于药品。预计在未来5年左右,我国医疗器械行业仍然将保持高速增长。医疗器械行业涉及到医药、机械、电子、塑料等多个行业,中高端医疗器械更是多学科交叉、知识密集、资金密集的高技术产业,研发成本高,决定了只有大型厂商才能在大中型医疗器械方面有所作为。此外,器械“国产化”也会成为必然趋势。 /p p    strong 火石:赛尔迪当前开展的业务、研发的产品有哪些?公司部署战略是怎么样的? /strong /p p   许洋博士:我们现在正在做一张人类的大健康MAP。通过精准医疗计划,基于环境健康大数据,通过蛋白指纹图谱仪完成健康管理。现在的疾病市场最关注的问题分别是:检测0~6岁儿童智力、优生优育(为什么生不出聪明宝宝)、高达5千万的肿瘤人群以及3.5亿的高血压、糖尿病人群。 /p p   其中糖尿病肾病是糖尿病最常见且严重的并发症之一,是糖尿病所致的肾小球微血管病变而引起的蛋白排泄和滤过异常那个渐进性肾功能损害。而微量白蛋白尿即早期糖尿病肾病是可逆的,这不同于大量白蛋白尿即临床糖尿病肾病,因此积极防治早期糖尿病肾病就显得尤为重要。去年底,赛尔迪公司与中国医学科学院北京协和医院签署协议,承担国家对糖尿病肾病体内铅、镉毒素的临床大样本检测。全新升级的蛋白指纹图谱仪,是目前唯一获国家药监局批准、能检测含微量白蛋白、β2—微球蛋白以及泛素3项指标的医疗器械。这对糖尿病肾病的早发现、早治疗具有重大意义。 /p p   赛尔迪接下来将按照个体化精准检测所附带的信息,由这些信息与大数据库交流,提出符合个体化治疗的方案,向个体化精准医学管理方式转变。 /p p   随着大数据时代的来临,“互联网+”概念的提出让医疗健康事业呈现出了新的发展势态和特征。医学知识体系正被大数据、精准医疗所重构,信息化进程提高了知识传递速度与医疗协同效率。 /p p strong   火石:蛋白质组学技术如何助推精准医疗? /strong /p p   许洋博士:常识知道铅、镉会引起糖尿病性肾病。但铅、镉指标不是医院常规检测的项目。如果采取个体化精准治疗,每年常规检查一次体内铅与镉的指标,发现异常就能进行针对性的从尿液排泄的治疗。已经得了肾病正在透析的病人,检测铅与镉指标后进行针对性排泄也会增强治疗效果。利用蛋白指纹图谱仪能够发现早期的肿瘤和心血管标志物,这就会对疾病的治疗带来极大的希望。随着质谱技术在精准医疗的应用,越来越多的个体化标志物将会被发现,人体的蛋白指纹图谱测定将会成为医院的常规工作。 /p p   精准医疗,即考虑每一个体健康的差异,制定个性化的预防和治疗方案。正确的选中一个工具,解决关键问题,这就是精准医疗。基于基因组测序技术、生物医学工具以及大数据工具逐步成熟和完善,精准医疗能够为个体基因特征、环境以及生活习惯进行疾病干预及治疗,但如何尽快与大数据结合才是发展重点。日前我与北京协和医院合作,创立了中国特色的首个百万人疾病与环境毒素数据库与IMS(爱睦世)特检中心:HZIMS2008,首次在复杂疾病系统中构建了基于环境毒素大数据的移动网络数据库的质量控制体系,使我国重大疾病,如高血压、糖尿病、肿瘤的大数据病因学研究处于世界领先。 /p p /p
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